Учёные обнаружили потенциальный признак жизни на далёкой планете — почему многие остаются скептиками

16 апреля 2025 года астрономы объявили, что в процессе изучения планеты у другой звезды они нашли свидетельства присутствия неожиданного атмосферного газа. На Земле этот газ — диметилсульфид — в основном производится живыми организмами.

В апреле 2024 года космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) наблюдал за звездой-хозяином планеты K2-18b почти шесть часов. За это время планета прошла перед звездой. Свет звезды, прошедший через её атмосферу, принёс "отпечатки пальцев" атмосферных молекул на телескоп.

Сравнив эти "отпечатки" с 20 различными молекулами, которые они потенциально ожидали увидеть в атмосфере, астрономы пришли к выводу, что наиболее вероятное совпадение — это газ, который на Земле является хорошим индикатором жизни.

K2-18b, загадочный мир

Планета K2-18b находится чуть более чем в 120 световых годах от Земли — по галактическим меркам, практически "на заднем дворе".

Она примерно в 8 раз массивнее Земли и имеет объём примерно в 18 раз больше. Это означает, что её плотность примерно вдвое меньше земной. Другими словами, она должна содержать много воды (которая не очень плотная) или иметь очень большую атмосферу (которая ещё менее плотная).

Астрономы считают, что этот мир может быть либо уменьшенной версией ледяного гиганта Нептуна (мини-Нептун), либо каменистой планетой без воды, но с массивной водородной атмосферой (газовый карлик).

Ещё один вариант, предложенный астрономом из Кембриджского университета Никку Мадхусудханом, — это "гицеановый мир" (от "hydrogen-over-ocean"). Согласно моделям, это планеты с глобальными океанами, во много раз более глубокими, чем земные, и без континентов. Эти океаны покрыты массивными водородными атмосферами высотой в тысячи километров.

Существование гицеановых миров ещё не доказано, но модели их облика соответствуют ограниченным данным, собранным JWST и другими телескопами о K2-18b.

Обнаружение ДМС

В 2023 году Мадхусудхан и его коллеги впервые использовали инфракрасную камеру JWST для изучения звёздного света, прошедшего через атмосферу K2-18b.

Они нашли свидетельства присутствия двух простых углеродосодержащих молекул — монооксида углерода и метана — и показали, что в верхних слоях атмосферы планеты нет водяного пара. Этот состав атмосферы поддерживал, но не доказывал, идею, что K2-18b может быть гицеановым миром.

Интригующе, что данные также показали дополнительный, очень слабый сигнал. Команда обнаружила, что этот слабый сигнал соответствует газу под названием диметилсульфид (ДМС). На Земле ДМС в больших количествах производится морскими водорослями. У него очень мало, если вообще есть, небиологических источников.

Этот сигнал сделал первоначальное обнаружение захватывающим: на планете, которая может иметь массивный океан, вероятно, присутствует газ, который на Земле выделяется биологическими организмами.

Чтобы устранить скептические замечания о слабости сигнала и неопределённости природы планеты, команда Мадхусудхана снова направила JWST на K2-18b год спустя. На этот раз они использовали другую камеру на JWST, работающую в другом диапазоне длин волн света. Новые результаты, объявленные 16 апреля 2025 года, подтвердили их первоначальные выводы.

Эти новые данные показывают более сильный — но всё ещё относительно слабый — сигнал, который команда приписывает ДМС или очень похожей молекуле. Тот факт, что сигнал ДМС появился на другой камере во время другого набора наблюдений, усилил интерпретацию присутствия ДМС в атмосфере.

Команда также представила очень подробный анализ неопределённостей в данных и их интерпретации. Они обнаружили, что эти неопределённости вряд ли могут объяснить сигнал в данных, что дополнительно поддерживает интерпретацию ДМС.

Есть ли там жизнь?

Означает ли это, что учёные нашли жизнь на другом мире? Возможно — но мы всё ещё не можем быть уверены.

1. Есть ли у K2-18b действительно океан глубоко под её толстой атмосферой? Астрономы должны это проверить.
2. Является ли сигнал, обнаруженный двумя камерами с разницей в два года, действительно от диметилсульфида? Учёным потребуются более чувствительные измерения и больше наблюдений за атмосферой планеты, чтобы быть уверенными.
3. Если это действительно ДМС, означает ли это, что там есть жизнь? Это может быть самый сложный вопрос. Саму жизнь с помощью существующих технологий обнаружить нельзя. Астрономам нужно будет оценить и исключить все другие потенциальные варианты, чтобы укрепить уверенность в этой возможности.

Новые измерения могут привести исследователей к историческому открытию. Однако важные неопределённости остаются. Астробиологам потребуется гораздо более глубокое понимание K2-18b и подобных миров, прежде чем они смогут быть уверены в присутствии ДМС и его интерпретации как признака жизни.

Учёные по всему миру уже изучают опубликованное исследование и будут работать над новыми проверками выводов, поскольку независимая верификация лежит в основе науки.

В дальнейшем K2-18b станет важной целью для JWST, самого чувствительного телескопа в мире. JWST может вскоре наблюдать и другие потенциальные гицеановые миры, чтобы проверить, появляется ли сигнал и в их атмосферах.

С увеличением количества данных эти предварительные выводы могут не выдержать проверку временем. Но уже сама перспектива того, что астрономы могли обнаружить газы, выделенные чужеродной экосистемой в тёмном, синеватом инопланетном океане, является невероятно захватывающей возможностью.

Независимо от истинной природы K2-18b, новые результаты показывают, как использование JWST для поиска следов инопланетной жизни на других мирах гарантирует, что следующие годы будут волнующими для астробиологов.