Космический океан жизни? Ученые в шаге от открытия биосигнатур на планете K2-18b

Арсений Щукин17.04.2025

6 561 2 минут(ы) на чтение

Экзопланета K2-18b в представлении художника.

Астрономы под руководством Кембриджского университета обнаружили в атмосфере экзопланеты K2-18b химические следы диметилсульфида (DMS) и/или диметилдисульфида (DMDS) — молекул, которые на Земле производятся исключительно живыми организмами, преимущественно морским фитопланктоном. Это открытие, сделанное с помощью космического телескопа Джеймс Уэбб (JWST), представляет собой наиболее убедительные на сегодняшний день доказательства возможного существования жизни за пределами Солнечной системы.

Ключевые аспекты исследования

K2-18b — это экзопланета, расположенная в обитаемой зоне своей звезды, в 124 световых годах от Земли в созвездии Льва. Она относится к классу гипотетических «планет-океанов» (hycean planet) — миров, покрытых океаном под богатой водородом атмосферой. Ранее в её атмосфере уже были обнаружены метан и углекислый газ, что соответствовало моделям потенциально обитаемого водного мира.

Новые данные JWST, полученные с помощью инструмента MIRI (Mid-Infrared Instrument), подтвердили наличие спектральных линий, указывающих на присутствие DMS/DMDS. Статистическая значимость сигнала составила 3σ (3 сигмы — 0,3% вероятность случайности), что пока недостаточно для окончательного подтверждения (требуется 5σ — менее 0,00006% вероятности ошибки). Однако независимость наблюдений (по сравнению с предыдущими данными от NIRISS и NIRSpec) усиливает доверие к результату.

На графике показан наблюдаемый спектр пропускания экзопланеты K2-18 b с использованием спектрографа JWST MIRI. Вертикальная ось показывает долю звездного света, поглощенного в атмосфере планеты. Данные показаны в желтых кругах с погрешностью 1 сигма. Кривые показывают соответствие модели данным, причем черная кривая показывает срединное соответствие, а голубые кривые очерчивают интервалы 1 сигма соответствия модели. Особенности поглощения, приписываемые диметилсульфиду и диметилдисульфиду, обозначены горизонтальными линиями и текстом. Изображение за графиком представляет собой иллюстрацию планеты, вращающейся вокруг красного карлика.

Почему это важно?

Биосигнатуры в неожиданных количествах
Концентрация DMS/DMDS на K2-18b оценивается в тысячи раз выше, чем на Земле (более 10 частей на миллион против менее 1 части на миллиард). Это может указывать либо на неизвестные абиотические процессы, либо на экстремально активную биосферу.
Теоретическое соответствие
Предыдущие модели планет-океанов предсказывали возможность высоких концентраций серосодержащих газов, что согласуется с новыми данными.
Необходимость дальнейших исследований
Ученые подчеркивают, что требуется дополнительное наблюдение (16–24 часа с JWST) для достижения порога 5σ. Также важно исключить альтернативные химические механизмы образования DMS/DMDS без участия жизни.

Несмотря на оптимизм, авторы исследования сохраняют осторожность. Как отметил профессор Никку Мадхусудхан, наука требует многократной проверки, и пока нельзя исключать неизвестные химические процессы. Однако если открытие подтвердится, это станет первым прямым указанием на внеземную жизнь.

Перспективы и последствия

Открытие поднимает фундаментальные вопросы о природе жизни во Вселенной. Если DMS/DMDS действительно имеют биогенное происхождение, K2-18b может оказаться первым известным обитаемым миром за пределами Солнечной системы. Будущие миссии, такие как телескопы следующего поколения (например, Habitable Worlds Observatory), смогут провести более детальные исследования.

Результаты, опубликованные в The Astrophysical Journal Letters, знаменуют важный этап в поиске внеземной жизни. Даже если биологическая природа сигналов не подтвердится, работа демонстрирует мощь JWST в изучении атмосфер экзопланет. Как говорят авторы работы, человечество, возможно, находится на пороге ответа на вопрос: «Одиноки ли мы во Вселенной?».