Našli moguće znakove života na dalekom planetu. Znanstvenici: Ovo što gledamo je zapanjujuće

Međunarodni tim astronoma predvođen znanstvenicima sa Sveučilišta Cambridge koristi podatke  teleskopa James Webb (JWST) kako bi istražio atmosferu dalekog egzoplaneta K2-18b. Njihova otkrića, koja uključuju prisutnost molekula s ugljikom i potencijalne biosignature, nude fascinantan uvid u svijet koji se znatno razlikuje od bilo čega u našem Sunčevom sustavu i otvaraju nova pitanja u potrazi za životom izvan Zemlje.

Svijet drugačiji od našeg Sunčevog sustava

K2-18b, otkriven 2015. godine pomoću NASA-ine misije K2, egzoplanet je otprilike 8,6 puta masivniji od Zemlje, s radijusom 2,6 puta većim od Zemljinog. Kruži oko hladne patuljaste zvijezde K2-18 unutar tzv. "nastanjive zone" – područja gdje temperature potencijalno dopuštaju postojanje tekuće vode na površini planeta. Ovaj sustav udaljen je oko 120-124 svjetlosne godine od Zemlje, u zviježđu Lava. Planeti poput K2-18b, veličinom između Zemlje i Neptuna, poznati su kao "sub-Neptuni". Budući da u našem Sunčevom sustavu ne postoji sličan planet, ovi svjetovi su relativno slabo istraženi, a priroda njihovih atmosfera predmet je aktivne znanstvene rasprave. Prvi uvidi u atmosferu K2-18b došli su iz promatranja Svemirskim teleskopom Hubble, što je potaknulo daljnja istraživanja. Neki astronomi, uključujući tim s Cambridgea, sugerirali su da bi K2-18b mogao biti "Hiceanski" egzoplanet – potencijalno nastanjiv svijet prekriven oceanom vode ispod atmosfere bogate vodikom.

Webbova otkrića: Metan, CO2 i intrigantni DMS

Koristeći napredne instrumente Svemirskog teleskopa James Webb, tim predvođen profesorom Nikkuom Madhusudhanom s Instituta za astronomiju u Cambridgeu proveo je detaljnu analizu atmosfere K2-18b.

Promatranja su otkrila prisutnost molekula koje sadrže ugljik, uključujući metan (CH4) i ugljikov dioksid (CO2). Značajno je i odsustvo amonijaka (NH3) u većim količinama. Ova kombinacija plinova snažno podupire hipotezu o postojanju vodenog oceana ispod atmosfere bogate vodikom, što je karakteristika Hiceanskih svjetova.

"Naša otkrića naglašavaju važnost razmatranja raznolikih nastanjivih okruženja u potrazi za životom drugdje", objasnio je Madhusudhan. "Tradicionalno, potraga za životom na egzoplanetima fokusirala se primarno na manje stjenovite planete, ali veći Hiceanski svjetovi znatno su pogodniji za atmosferska promatranja."

Tijekom tih početnih promatranja 2023. godine, pojavio se i slab, ali intrigantan signal koji bi mogao ukazivati na prisutnost molekule zvane dimetil sulfid (DMS). Na Zemlji, DMS proizvode gotovo isključivo živi organizmi, posebice morski fitoplankton. Iako je ovaj prvi nagovještaj bio statistički slab i zahtijevao je potvrdu, potaknuo je veliko zanimanje.

'Ovi nalazi su zapanjujući'

Koristeći drugi instrument na JWST-u, MIRI (Mid-Infrared Instrument), koji promatra u srednjem infracrvenom spektru, tim je proveo dodatna promatranja. Novi podaci, objavljeni kasnije, pokazali su znatno jači signal koji odgovara ili dimetil sulfidu (DMS) ili srodnoj molekuli dimetil disulfidu (DMDS), ili kombinaciji obje. Obje ove molekule na Zemlji povezane su isključivo s biološkim procesima.

Ova nova detekcija dosegla je statističku značajnost od "tri sigme", što znači da postoji otprilike 0,3% vjerojatnosti da je rezultat slučajan. Iako je ovo značajno jači dokaz od prethodnog, u fizici se kao standard za znanstveno otkriće obično zahtijeva prag od "pet sigma" (manje od 1 u 3,5 milijuna šanse da je rezultat slučajan).

"Ovo je neovisna linija dokaza, koristeći drugačiji instrument i drugačiji raspon valnih duljina," rekao je Madhusudhan, opisujući nalaze kao "zapanjujuće" prve naznake mogućeg nastanjenog svijeta. Međutim, odmah je dodao: "Moramo biti izuzetno oprezni. U ovoj fazi ne možemo tvrditi da je ovo, čak i ako detektiramo DMS i DMDS, posljedica života."

Zanimljivo je da procijenjene koncentracije ovih molekula na K2-18b (preko 10 dijelova na milijun) izgledaju tisućama puta veće nego na Zemlji. Madhusudhan napominje da su raniji teorijski modeli predviđali mogućnost visokih koncentracija sumpornih plinova poput DMS-a na Hiceanskim svjetovima.

Znanstvena rasprava i buduća istraživanja

Unatoč uzbuđenju, znanstvena zajednica poziva na oprez. Laura Kreidberg s Instituta Max Planck za astronomiju istaknula je da "izvanredne tvrdnje zahtijevaju izvanredne dokaze" te da još nismo na toj razini. Ryan MacDonald sa Sveučilišta Michigan izrazio je skepsu, podsjećajući da su prethodne tvrdnje o K2-18b nestale pod detaljnijim ispitivanjem.

Analiza podataka s JWST-a izuzetno je složena. Tim s Cambridgea planira daljnja promatranja (između 16 i 24 sata dodatnog vremena s JWST-om) kako bi pokušali doseći prag od pet sigma i potvrdili prisutnost DMS/DMDS. Jednako je važno istražiti mogu li nepoznati geokemijski ili fotokemijski procesi, koji ne uključuju život, proizvesti ove molekule u uvjetima kakvi vladaju na K2-18b.

Čak i ako se potvrdi prisutnost ovih molekula, to ne znači nužno da planet podržava život. Velika masa i radijus K2-18b sugeriraju da bi mogao imati veliki plašt leda pod visokim tlakom u unutrašnjosti, slično Neptunu, te da bi ocean mogao biti prevruć za život kakav poznajemo.

Ipak, ovo istraživanje predstavlja značajan korak. "Ovo je revolucionarni trenutak," rekao je Madhusudhan. "Naša otkrića obećavajući su korak prema dubljem razumijevanju Hiceanskih svjetova u potrazi za životom." Potraga se nastavlja, a K2-18b ostaje jedan od najintrigantnijih kandidata u našoj potrazi za odgovorom na vječno pitanje: jesmo li sami u svemiru?