На далекой планете обнаружены намеки на жизнь

Экзопланеты — это миры, вращающиеся вокруг других звезд. Планета, о которой идет речь, называется K2-18b. Она названа так потому, что это была первой открытой планетой, вращающейся вокруг красного карлика К2-18. Существует также K2-18c — вторая открытая планета. Сама звезда тусклее и холоднее Солнца, то есть для того, чтобы получить тот же уровень света, что и мы на Земле, планета должна быть намного ближе к своей звезде.

Система находится на расстоянии примерно 124 световых лет от нас, что близко по астрономическим меркам. Узнать условия на этой экзопланете довольно сложно. У нас есть телескопы и методы, достаточно мощные, чтобы сказать, что представляет собой звезда и как далеко находится экзопланета, но нельзя получить прямые изображения планеты.

Определение того, сколько света попадает на K2-18b, важно для оценки потенциала планеты для жизни. K2-18b вращается ближе к звезде, чем Земля: примерно 16% расстояния от Земли до Солнца. Еще одно измерение, которое нужно, — это выходная мощность звезды: общее количество энергии, которую она излучает в секунду. Выходная мощность К2-18 составляет 2,3% от солнечной.

Используя геометрию, можно определить, что K2-18b получает около 1,22 киловатта (кВт) солнечной энергии на квадратный метр. Это близко к 1,36 кВт падающего света, который мы получаем на Земле. Хотя от К2-18 поступает меньше энергии, она выравнивается, поскольку планета ближе. Но при расчете входящего света не учитываются облака и отражающая способность поверхности планеты.

Если рассматривать жизнь на других планетах, популярным термином является обитаемая зона. Это означает, что при средней температуре поверхности вода будет находиться в жидком состоянии, поскольку это состояние считается необходимым для жизни. В 2019 году космический телескоп Хаббл определил, что на K2-18b имеются признаки водяного пара, что позволяет предположить, что на поверхности может присутствовать жидкая вода. Сейчас считается, что на планете существуют большие океаны.

Без дополнительных доказательств это просто интересный результат. Теперь появились сообщения о том, что JWST обнаружил в атмосфере углекислый газ, метан и соединение диметилсульфида (ДМС). Предварительное обнаружение ДМС имеет важное значение, поскольку на Земле он производится только водорослями. Сейчас неизвестно каким образом он может быть создан естественным путем без формы жизни.

Все эти признаки позволяют предположить, что K2-18b может быть местом, куда можно отправиться в поисках инопланетной жизни. Но совершенно не ясно, насколько точны результаты. Метод, используемый для определения того, что находится в атмосфере экзопланеты, предполагает прохождение света от другого источника (обычно звезды или галактики) через край атмосферы, который мы наблюдаем. Любые химические соединения будут поглощать свет определенных длин волн, которые затем можно идентифицировать.

Большая часть атмосферы состоит из множества химических веществ. Эквивалент поиска любого из них — это все равно, что налить в стакан 50 или больше цветных пищевых красителей в разных количествах и попытаться определить, сколько в нем присутствует одного конкретного цвета. Это невероятно сложная задача, в которой есть много места для субъективных оценок и ошибок. Кроме того, свет, проходящий через атмосферу, содержит сигнал о химических компонентах звезды, что еще больше усложняет анализ.

Всего несколько лет назад возник всплеск интереса к тому, существует ли жизнь на Венере, поскольку наблюдения показали наличие газа фосфина, который могут производить микробы.

Позже этот вывод был успешно опровергнут несколькими исследованиями. Если с астрономической точки зрения может возникнуть путаница относительно того, что находится в атмосфере планеты, которая находится по соседству, легко понять, почему анализ планеты, которая находится во много раз дальше, является трудной задачей.

Шансы на существование жизни на экзопланете K2-18b невелики, но не невозможны. Эти результаты, скорее всего, не изменят ничьих мнений или убеждений о внеземной жизни. Вместо этого они демонстрируют развивающуюся способность заглядывать в чужие миры и находить больше информации.

Возможности JWST не только в создании невероятных изображений, но и в предоставлении более подробных и точных данных о самих небесных объектах. Знание того, на каких экзопланетах есть вода, а на каких нет, может дать информацию о том, как образовалась Земля.

Изучение атмосфер газовых гигантов-экзопланет может помочь в изучении Юпитера и Сатурна в Солнечной системе. А определение уровней CO2 показывает, как экстремальный парниковый эффект может повлиять на планету. В этом заключается реальная сила изучения состава планетных атмосфер.