RW Space

Потенциальный водный мир, вращающийся вокруг тусклой красной звезды на расстоянии всего в 120 световых лет от нас, стал немного более захватывающим.

Зонд в атмосфере K2-18b выявил присутствие углекислого газа. и метан, как ранее предсказывали ученые для планеты-океана с богатой водородом атмосферой или мира Хайса.

Более того, наблюдения обнаруживают дразнящий намек на диметилсульфид – признак биологии, который, по прогнозам ученых, может быть обнаружен на хайских мирах. Здесь, на Земле, диметилсульфид производится только жизнью; и большая его часть состоит из морского фитопланктона.

«Наши результаты подчеркивают важность рассмотрения разнообразных обитаемых сред при поиске жизни в других местах», — говорит астроном Никку Мадхусудхан из Кембриджского университета.

«Традиционно поиски жизни на экзопланетах сосредотачивались в основном на небольших скалистых планетах, но более крупные хайцевские миры значительно более удобны для атмосферных наблюдений».

Астрономы уже некоторое время присматриваются к K2-18b.

В 2019 году это была первая каменистая планета с обитаемой зоной (в отличие от газообразные, как Юпитер и Сатурн), в атмосфере которых была обнаружена вода. Обитаемая зона — это расстояние от родительской звезды, на котором жидкая вода может сохраняться на поверхности — не настолько далеко, чтобы замерзнуть в лед, и не настолько далеко, чтобы испаряться.

K2-18b сильно отличается от нее. с Земли. Он значительно крупнее: его масса составляет около 8,6 массы Земли и 2,6 радиуса Земли; и он вращается вокруг красного карлика довольно близко, один раз в 33 дня.

Однако звезды красного карлика холоднее и тусклее Солнца, а это означает, что K2-18b получает такое же звездное излучение, как и Земля. Это как каша Медвежонка – в самый раз.

Мадхусудхан и его коллеги оценили K2-18b в 2020 году и обнаружили, что обитаемость возможна. Они также определили K2-18b как потенциальный мир Хайса в 2021 году.

«Некоторые условия в океанах этих миров могут быть аналогичны пригодным для жизни условиям в океанах Земли, то есть схожие температуры и давления, присутствие жидкая вода и энергия звезды», — рассказал тогда Мадхусудхан ScienceAlert.

«Есть много открытых вопросов, но на данном этапе это только первое предположение. Предполагается, что если микробная водная жизнь может образоваться в этих океанах так же, как и на Земле, некоторые биосигнатуры также могут быть обычными.»

Но исследователям требовалось больше данных. Им нужен был космический телескоп Джеймса Уэбба, чтобы поближе вглядеться в атмосферу экзопланеты и поискать признаки. И они, наконец, это получили.

С помощью инструментов NIRSpec и NIRISS ближнего инфракрасного диапазона JWST они дважды наблюдали за K2-18b, когда она вращалась по орбите между нами и своей родительской звездой. Затем они изучили разницу в свете звезды, возникшую в результате путешествия через атмосферу экзопланеты и изменения в ее составе.

Когда они выделили эти изменения, исследователи обнаружили доказательства наличия углерода молекулы, углекислый газ и метан. Спектр света также выявил намеки – но только намеки – на диметилсульфид.

Это означает, что наблюдений недостаточно, чтобы определить, пригоден ли K2-18b для жизни. Но мы очень близки.

«Предстоящие наблюдения Уэбба должны подтвердить, действительно ли диметилсульфид присутствует в атмосфере K2-18 b на значительных уровнях», — говорит Мадхусудхан.

Следующим шагом будет наведение MIRI среднего инфракрасного диапазона JWST на экзопланету для исследования возможность существования диметилсульфида более подробно и искать другие возможные биосигнатуры в атмосфере экзопланеты.

В более широком контексте результаты показывают, что JWST способен обнаруживать биосигнатуры в атмосферах экзопланет, что является важным первым шагом к найти жизнь на другой планете.

«Наша конечная цель – выявление жизни на обитаемой экзопланете, что изменит наше понимание нашего места во Вселенной», – говорит Мадхусудхан.

«Наши результаты являются многообещающим шагом на пути к более глубокому пониманию миров Хайса в этом исследовании».

Результат исследования был принят в The Astrophysical Journal Letters, и его можно прочитать здесь.