В апреле 2025 года астрономы сообщили о потенциально революционном открытии — обнаружении в атмосфере экзопланеты K2-18b молекул, которые на Земле производятся живыми организмами. Однако последующие исследования поставили под сомнение эти выводы. Так есть ли жизнь на K2-18b?
Она получает примерно столько же света, сколько Земля получает от Солнца. Первоначально планета была обнаружена с помощью космического телескопа «Кеплер», а затем наблюдался космическим телескопом Джеймса Уэбба (JWST) с целью изучения атмосферы планеты.
«Это было захватывающе, но сразу вызвало тревогу — подобное заявление о биосигнатуре могло бы стать историческим, и статистическая достоверность данных казалась слишком высокой», — заявил доктор Луис Велбанкс из Аризонского университета.
Спорные молекулы
Первоначальное исследование под руководством Никку Мадхусудана из Кембриджского университета выявило в атмосфере K2-18b два важных соединения: диметилсульфид (DMS), который на Земле производится преимущественно микроорганизмами, и диметилдисульфид (DMDS), также могущий иметь биологическое происхождение.
Однако три независимые группы ученых, проанализировав те же данные космического телескопа James Webb, получили иные результаты. Специалисты считают, что обнаруженные сигналы могли быть вызваны различными факторами: шумами в данных телескопа, наличием других органических соединений вроде этана, а также температурными аномалиями, когда в разных исследованиях фиксировались показатели от -23°C до +149°C.
Загрузка Твиттера
Тем временем команда Мадхусудана провела новое исследование, проанализировав 650 типов молекул. Ученый утверждает, что DMS по-прежнему остается вероятным кандидатом, однако признает:
«Мы никогда не достигали уровня доказательности в 5 сигма (золотой стандарт научных открытий). Наши предыдущие исследования показали достоверность лишь на уровне 3 сигма — это умеренные свидетельства, но не окончательное подтверждение».
Почему так сложно найти жизнь?
По словам исследователей, проблема поиска внеземной жизни связана с несколькими фундаментальными сложностями. Во-первых, данные с расстояния 124 световых лет имеют ограниченную точность. Во-вторых, спектральные сигнатуры разных органических молекул часто бывают очень схожи. В-третьих, необходимо исключить все возможные небиологические источники обнаруженных соединений.
Два ученых из Чикагского университета — доктор Рафаэль Луке, аспирант кафедры астрономии и астрофизики университета, и Майкл Чжан, научный сотрудник 51 Pegasi b / Burbidge, — заметили некоторые проблемы в апрельском открытии.
«Проблема в том, что практически каждая органическая молекула имеет углерод-водородную связь», — заявил Чжан.
«Таких молекул сотни миллионов, и поэтому эти особенности не уникальны. Если у вас есть точные данные, вы, вероятно, сможете отличить разные молекулы. Но если у вас нет точных данных, многие молекулы, особенно органические, выглядят очень похоже, особенно в ближнем инфракрасном диапазоне», — пояснил он.
Углубляясь в данные исследования, Люк и Чжан также заметили, что температура планеты, по-видимому, резко возросла с диапазона около 250 Кельвинов-300 Кельвинов (-23,15 °C-26,85 -°C) в исследовании Мадхусудхана, опубликованном в 2023 году, до 422 Кельвинов (+148,85 °C) в апрельском исследовании.
Чжан отметил, что такие суровые температуры могут изменить взгляды астрономов на потенциальную пригодность планеты для жизни, особенно потому, что в верхних слоях атмосферы — области, которую может обнаружить Уэбб — сохраняются более низкие температуры, а поверхность или океан под ней, вероятно, будут иметь еще более высокие температуры.
В свою очередь, Уэлбэнкс из Университета штата Аризона и его коллеги, включая доктора Мэтта Никсона, признались, что беспокойство вызывает то, как Мадхусудхан и его команда тестировали модели, показывающие, какие молекулы могут находиться в атмосфере загадочной экзопланеты.
Когда Уэлбэнкс и его команда провели собственный анализ, они расширили модель исследования Мадхусудхана.
«(Мадхусудхан и его коллеги) не допускали никаких других химических видов, которые могли бы потенциально производить эти небольшие сигналы или наблюдения, — сказал Никсон. — Поэтому главное, что мы хотели сделать, — это оценить, могут ли другие химические виды обеспечить адекватное соответствие данным».
По словам Уэлбэнкса, при расширении модели доказательства существования диметилсульфида или диметилдисульфида «просто исчезают».
Несмотря на разногласия, ученые сходятся во мнении, что K2-18b остается перспективным объектом для поиска внеземной жизни. Как отметил Уэлбэнкс: «Мы ближе, чем когда-либо, но пока не достигли цели. Это не провал — мы проверяем смелые гипотезы».
Ожидается, что в ближайшее время появятся новые исследования этой экзопланеты, которые либо подтвердят, либо опровергнут апрельские находки.
Хотя такие доказательства могут быть найдены еще при нашей жизни, вряд ли это будет мгновенным и точным объявлением, а скорее медленным процессом, который потребует согласия между астрономами, физиками, биологами и химиками.
Впрочем, даже отрицательный результат будет ценным вкладом в развитие астробиологии.
