Przełomowe odkrycie astronomów. To może być pierwszy dowód życia poza Ziemią

Kosmos, zdjęcie ilustracyjne Źródło: Shutterstock W kwietniu astronomowie z Uniwersytetu Cambridge ogłosili przełomowe odkrycie: w atmosferze egzoplanety K2-18b, oddalonej o około 124 lata świetlne od Ziemi, wykryto chemiczne sygnatury, które mogą świadczyć o tym, że istnieje tam życie!

Na Ziemi związki dimetylosulfidu (DMS) i/lub dimetyldisulfidu (DMDS) są niemal wyłącznie produktem działalności mikroorganizmów morskich, co czyni je potencjalnymi biosygnaturami. Choć naukowcy zachowują ostrożność, uznając możliwość abiotycznego pochodzenia tych związków, odkrycie to stanowi najpoważniejszy jak dotąd sygnał mogący wskazywać na istnienie życia poza naszym Układem Słonecznym.

Przełomowe odkrycie astronomów. Na K2-18b mogą istnieć ślady życia

Egzoplaneta K2-18b krąży wokół czerwonego karła K2-18 w konstelacji Lwa. Ma masę około 8,6 razy większą od Ziemi i promień 2,6 razy większy. Znajduje się w tzw. strefie zamieszkiwalnej swojej gwiazdy, gdzie warunki mogą pozwalać na istnienie ciekłej wody na powierzchni.

Wcześniejsze obserwacje, m.in. z 2019 roku, wykazały obecność pary wodnej w atmosferze planety, a w 2023 roku, za pomocą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST), zidentyfikowano metan i dwutlenek węgla. Te odkrycia sugerują, że K2-18b może być tzw. planetą hyceńską – światem pokrytym oceanami z atmosferą bogatą w wodór, potencjalnie sprzyjającym powstaniu i utrzymaniu życia.

Wykrycie DMS i DMDS. Co to znaczy?

Najnowsze badania przeprowadzone za pomocą instrumentu MIRI (Mid-Infrared Instrument) na pokładzie JWST dostarczyły dowodów na obecność DMS i/lub DMDS w atmosferze K2-18b. Na Ziemi DMS jest produkowany głównie przez fitoplankton morski i uważany za wskaźnik aktywności biologicznej. Profesor Nikku Madhusudhan, kierujący zespołem badawczym, podkreślił: „Możliwość występowania DMS była początkowo spekulatywna, ale na tyle przekonująca, że zasługiwała na dalsze badania”. Współautor Måns Holmberg dodał: „Sygnał był niezwykle wyraźny i spójny w niezależnych analizach i szeroko zakrojonych testach odporności”.

Znaczenie statystyczne i potrzeba dalszych badań

Obecność DMS i/lub DMDS została wykryta z istotnością statystyczną na poziomie „trzech sigma”, co oznacza 0,3% prawdopodobieństwa, że wynik jest dziełem przypadku. Jednakże, aby uznać odkrycie za potwierdzone naukowo, wymagany jest próg pięciu sigma, redukujący prawdopodobieństwo przypadku do mniej niż 0,00006%. Naukowcy szacują, że dodatkowe 16 do 24 godzin obserwacji przy użyciu JWST mogłoby osiągnąć niezbędny poziom pewności.

Metoda obserwacji: spektroskopia transmisyjna

Astronomowie analizują atmosfery egzoplanet, obserwując światło gwiazd przechodzące przez atmosferę planety podczas jej tranzytu przed gwiazdą macierzystą. Różne gazy absorbują światło o określonych długościach fal, co pozwala na identyfikację składników atmosfery.

W przypadku K2-18b początkowe wykrycie DMS zostało dokonane przy użyciu instrumentów NIRISS i NIRSpec JWST, które obserwują w zakresie bliskiej podczerwieni. Nowa analiza z wykorzystaniem instrumentu MIRI, działającego w zakresie średniej podczerwieni, zapewniła niezależną linię dowodów.

Co dalej?

Chociaż wykrycie DMS i DMDS jest ekscytujące, naukowcy podkreślają potrzebę ostrożności. Istnieje możliwość, że nieznane procesy abiotyczne są odpowiedzialne za obecność tych cząsteczek na K2-18b. Profesor Madhusudhan zaznaczył, że „potrzebne są dalsze badania, aby dostarczyć niezbędnego kontekstu, w tym informacji o powierzchni planety, jej wnętrzu i warunkach środowiskowych”. Dodatkowe obserwacje i analizy są niezbędne, aby potwierdzić obecność DMS i DMDS oraz wykluczyć inne możliwe źródła tych związków.

Znaczenie odkrycia

Jeśli obecność DMS i DMDS na K2-18b zostanie potwierdzona i wykluczone zostaną abiotyczne źródła tych związków, będzie to stanowić najpoważniejszy jak dotąd dowód na istnienie życia poza Ziemią. Odkrycie to podkreśla znaczenie dalszych badań egzoplanet i poszukiwania biosygnatur w ich atmosferach. K2-18b, jako potencjalna planeta hyceńska, staje się kluczowym obiektem w poszukiwaniu życia.