Найти в Дзене

В атмосфере экзопланеты K2-18b обнаружены молекулы с возможной биосигнатурой

Астрономы из Кембриджского университета с помощью телескопа Джеймса Уэбба (JWST) зафиксировали в атмосфере экзопланеты K2-18b признаки молекул, которые на Земле связывают с биологической активностью — диметилсульфида (DMS) и диметилдисульфида (DMDS). На Земле DMS и DMDS преимущественно продуцируются морским фитопланктоном. Однако для экзопланет пока неизвестно, могут ли быть другие процессы, которые могли бы объяснить появление этих веществ иным — небиологическим — путём. Поэтому сигнал вызывает интерес, но пока не является доказательством присутствия жизни. K2-18b — это так называемый гицеанский мир, планета в 2,6 раза больше и в 8,6 раза массивнее Земли. Она вращается в обитаемой зоне вокруг своей звезды в 124 световых годах от нас, в созвездии Льва. Ранее в её атмосфере были обнаружены метан и углекислый газ — углеродосодержащие молекулы, указывающие на водородную атмосферу и наличие жидкости на поверхности. Теперь к этим данным добавились признаки серосодержащих соединений. Анализ

Астрономы из Кембриджского университета с помощью телескопа Джеймса Уэбба (JWST) зафиксировали в атмосфере экзопланеты K2-18b признаки молекул, которые на Земле связывают с биологической активностью — диметилсульфида (DMS) и диметилдисульфида (DMDS).

На Земле DMS и DMDS преимущественно продуцируются морским фитопланктоном. Однако для экзопланет пока неизвестно, могут ли быть другие процессы, которые могли бы объяснить появление этих веществ иным — небиологическим — путём. Поэтому сигнал вызывает интерес, но пока не является доказательством присутствия жизни.

Экзопалнета K2-18b в представлении компьютерной модели.
Экзопалнета K2-18b в представлении компьютерной модели.

K2-18b — это так называемый гицеанский мир, планета в 2,6 раза больше и в 8,6 раза массивнее Земли. Она вращается в обитаемой зоне вокруг своей звезды в 124 световых годах от нас, в созвездии Льва. Ранее в её атмосфере были обнаружены метан и углекислый газ — углеродосодержащие молекулы, указывающие на водородную атмосферу и наличие жидкости на поверхности.

Теперь к этим данным добавились признаки серосодержащих соединений. Анализ проводился при помощи спектроскопии — метода, при котором исследуется спектр звезды в момент транзита планеты. Свет проходит сквозь атмосферу планеты, оставляя в спектре характерные «подписи» молекул. Первые наблюдения были выполнены с помощью инструментов NIRISS и NIRSpec (ИК-диапазон 0,8–5 мкм), затем — подтверждены прибором MIRI в среднем инфракрасном диапазоне (6–12 мкм).

Зарегистрированный спектральный сигнал достиг уровня статистической значимости «три сигма» — вероятность случайности около 0,3%. Но для утверждения открытия необходим уровень «пять сигма» (менее 0,00006%). Учёные рассчитывают, что дополнительные наблюдения в течение 16–24 часов могут позволить достичь этого порога.

Спектры сульфидов в данных поглощения света в атмосфере экзопланеты K2-18b. Жёлтые точки - измерения прибора MIRI. Голубая область - рассчитанная модель.
Спектры сульфидов в данных поглощения света в атмосфере экзопланеты K2-18b. Жёлтые точки - измерения прибора MIRI. Голубая область - рассчитанная модель.

Концентрации предполагаемых молекул в атмосфере K2-18b оказались выше земных значений. Однако не исключено, что их происхождение связано с экзотическими небиологическими механизмами, которые пока не изучены. В ближайшее время планируется углублённый анализ, чтобы оценить, возможно ли альтернативное объяснение этому явлению.

Результаты были опубликованы в The Astrophysical Journal Letters. Исследование открывает важное направление для будущих поисков жизни вне Земли — с осторожностью, научной строгостью и готовностью к пересмотру данных.