Ostatnie doniesienia z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST) wykrywającego oznaki życia na odległej egzoplanecie są niestety nieco przedwczesne. Tak wynika z badań przeprowadzonych przez naukowców z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Riverside (UCR).
Chociaż prawdopodobnie rozczaruje to wszystkich, którzy chcą potwierdzić istnienie życia pozaziemskiego, nie oznacza to, że Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba nie znajdzie w przyszłości śladów życia w atmosferze planety pozasłonecznej, czyli „egzoplanety”.
Niedawne emocje związane z potencjalnym odkryciem oznak życia na egzoplanetach rozpoczęły się w 2023 r., kiedy Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba wykrył potencjalne elementy „biosygnatury” w atmosferze egzoplanety K2-18 b, planety superZiemi znajdującej się około 120 lat świetlnych od Ziemi .
Chociaż wiele egzoplanet ma ekstremalną, gwałtowną lub co najmniej „dziwną” naturę – niezależnie od tego, czy doświadczają intensywnego promieniowania swoich gwiazd, nie mają stałej powierzchni, czy też mają lodowe ślady na krawędziach swoich układów – K2-18 b jest zaskakującym thrillerem . Celem jest poszukiwanie życia, ponieważ jest ono nieco podobne do naszej planety.
Powiązany: Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba przewiduje obłoki stopionej skały na tej niezwykle gorącej egzoplanecie
Świat oceaniczny podobny do Ziemi
K2-18 b jest od dwóch do trzech razy większa od Ziemi i ma masę 8,6 razy większą od naszej planety. Znajduje się także w ekosferze swojej gwiazdy, czyli w regionie, który nie jest ani za gorący, ani za zimny, aby mogła istnieć woda w stanie ciekłym. Dlatego egzoplanetę postrzega się jako ocean, czyli świat „hezyjski”, wypełniony ciekłą wodą – niezbędnym składnikiem życia, jakie znamy. W przeciwieństwie do Ziemi atmosfera tej egzoplanety wydaje się składać głównie z wodoru, a nie azotu.
„Ta planeta otrzymuje mniej więcej taką samą ilość promieniowania słonecznego co Ziemia. Jeśli usuniemy atmosferę, temperatura K2-18 b będzie bliska temperaturze Ziemi, co jest również idealną sytuacją do znalezienia życia” – stwierdził zespół członek i naukowiec projektu UCR, Shang –Min Tsai w oświadczeniu.
Głównym wynikiem badań K2-18 b przeprowadzonych w 2023 r. przez naukowców z Uniwersytetu w Cambridge przy użyciu Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba było odkrycie dwutlenku węgla i metanu. Cząsteczki te wykryto bez śladów amoniaku, co sugeruje, że ten świat rzeczywiście musi być światem żywym z rozległym oceanem w atmosferze bogatej w wodór. Ale była też nuta czegoś innego, czegoś bardzo ekscytującego.
„Jeśli chodzi o poszukiwania życia, niezwykłe było to, że w zeszłym roku badacze zgłosili wstępne wykrycie siarczku dimetylu, czyli DMS, w atmosferze tej planety, produkowanego przez oceaniczny fitoplankton na Ziemi”. Powiedział Tsai. Oznacza to, że jeśli DMS gromadzi się do wykrywalnych poziomów, na K2-18 b musi znajdować się coś, być może forma życia, wytwarzająca go w tempie 20 razy większym niż na Ziemi.
Na torcie SuperZiemi jest lukier, ale czy możemy go zjeść?
Ponieważ odkrycie DMS nie było jednoznaczne, lider zespołu badawczego, naukowiec z Uniwersytetu Cambridge Niku Madhusudan, nalegał na ostrożność w związku z odkryciem DMS. Powiedział, że przyszłe obserwacje JWST będą konieczne, aby potwierdzić jego obecność w atmosferze K2-18 b, jednak nie wszyscy otrzymali notatkę.
Jednak ten niejednoznaczny charakter odkrycia DMS również skłonił zespół UCR do kontynuowania odkrycia.
„Sygnał DMS z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba nie był zbyt silny i pojawiał się tylko w określony sposób podczas analizy danych” – powiedział Cai. „Chcieliśmy wiedzieć, czy możemy potwierdzić coś, co wyglądało na wskazówkę dotyczącą DMS”.
Drugi zespół odkrył, korzystając z modeli komputerowych uwzględniających atmosfery oparte na wodorze oraz fizykę i chemię DMS, że pierwotne dane raczej nie wskazują na odkrycie DMS. „Sygnał w dużym stopniu pokrywa się z metanem i uważamy, że wyodrębnienie DMS z metanu przekracza możliwości tego narzędzia” – powiedział Cai.
Oznacza to, że Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba będzie musiał patrzeć na świat za pomocą instrumentów innych niż NIRSS (ang. Near Infrared Imager and Near Infrared Spectrometer) i NIRSpec (Near Infrared Spectrometer) wykorzystywanych do przeprowadzenia wstępnego badania, które pozwoliło wykryć ślady DMS. Na szczęście zespół Madhusudana w dalszym ciągu monitoruje K2–18 b przy użyciu innego podstawowego instrumentu JWST, MIRI (instrumentu podczerwieni średniego zasięgu), w miarę jak badacze gromadzą więcej informacji o warunkach środowiskowych na egzoplanecie.
„Najlepsze biosygnatury na egzoplanecie mogą znacznie różnić się od tych, które obecnie znajdujemy w większej liczbie na Ziemi” – powiedział Eddie Schwieterman, kierownik zespołu i astrobiolog z USC. „Na planecie z atmosferą bogatą w wodór istnieje większe prawdopodobieństwo znalezienia DMS wytworzonego przez życie, a nie tlenu wytwarzanego przez rośliny i bakterie, jak ma to miejsce na Ziemi”.
Czy to drobne rozczarowanie oznacza porażkę dla naukowców poszukujących we wszechświecie oznak życia? Nie jest to przypadek ani nie przyćmiewa wagi badań wstępnych jako kroku naprzód w naszym rozumieniu światów Hesji, co jest jednym z najbardziej obiecujących celów tych badań.
„Dlaczego wciąż badamy wszechświat w poszukiwaniu oznak życia?” – zapytał retorycznie Cai. „Wyobraź sobie, że biwakujesz nocą w Joshua Tree i coś słyszysz. Twoim instynktem jest świecenie światłem, aby zobaczyć, co tam jest. W pewnym sensie my też to robimy”.
Nowe badanie omawiające te ustalenia zostało opublikowane 2 maja Listy do dzienników astrofizycznych .
