Следы жизни или обман магмы? Новые дебаты вокруг экзопланеты K2-18 b

История вокруг планеты K2-18 b вновь продемонстрировала, насколько тонкой и сложной является грань между наукой и интерпретацией данных в поисках жизни за пределами Земли. Речь идет о планете, находящейся в 124 световых годах от нас, вокруг звезды в созвездии Льва. Она давно привлекала внимание астрономов как потенциально обитаемый мир, и последние наблюдения космического телескопа Джеймс Уэбб (JWST) только подлили масла в огонь. Однако, как это часто бывает в науке, новая волна оптимизма тут же натолкнулась на волну скепсиса.

Главный повод для нового витка обсуждений — опубликованное в Astrophysical Journal Letters исследование, в котором группа ученых под руководством астронома из Кембриджа Никку Мадхусудхана утверждает, что в атмосфере K2-18 b были найдены химические признаки диметилсульфида (DMS) и диметилдисульфида (DMDS). На Земле эти соединения, как известно, производятся исключительно живыми организмами, в частности микробной жизнью, такой как морской фитопланктон. Это стало потенциальным намеком на существование жизни на далекой экзопланете, особенно в контексте уже ранее обнаруженных молекул метана и углекислого газа, указывающих на наличие углеродсодержащих соединений.

Никку Мадхусудхан и его команда рассматривают этот мир как потенциальную Hycean-планету (планета-океан) — гипотетическую категорию планет с богатой водородом атмосферой и глобальным океаном, под которым, возможно, скрывается жизнь. В рамках их модели, такой тип планет может сохранять относительно теплую поверхность и водный океан даже при удаленности от звезды, если атмосфера создает нужный парниковый эффект. Исходя из совокупности наблюдений и моделей, исследователи сделали вывод, что K2-18 b может быть именно такой обитаемой водной планетой. Для них наилучшее объяснение обнаруженных химических сигнатур — биологическая активность в океане.

Однако тут же последовала волна научной критики. Один из самых ярких голосов скепсиса — астроном Крис Линтотт из Оксфорда, который с иронией заявил, что эти химические сигналы пока не более обнадеживающие, чем купленный им лотерейный билет. Суть его позиции — в недостаточной достоверности наблюдаемых сигналов и в избыточной спекулятивности гипотезы о жизни. Он и другие ученые подчеркивают, что на столь ранней стадии интерпретация данных требует особой осторожности.

Дополнительный удар по интерпретации данных нанесло другое исследование, принятое к публикации в том же журнале и подготовленное группой Кристофера Глейна из Юго-Западного исследовательского института. Эти ученые изучали другую субнептуновую планету — TOI-270 d, и обнаружили, что схожую атмосферную химию (в том числе наличие метана и CO₂) можно объяснить не биологической активностью, а геохимическими процессами, связанными с магмой. В их модели водородная атмосфера, контактирующая с раскаленной лавой или океаном расплавленных пород, способна воспроизвести наблюдаемые молекулярные сигнатуры. Такой сценарий полностью исключает необходимость биологического происхождения и может, по мнению авторов, быть применим и к K2-18 b.

Ключевым моментом в этом споре является вопрос об уникальности диметилсульфида и диметилдисульфида как биосигнатур. Хотя на Земле они действительно производятся исключительно живыми организмами, в межзвездной среде и на кометах были обнаружены следы подобных соединений, что указывает на возможность их абиогенного происхождения. Пока нет уверенности в том, может ли магматическая модель производить эти соединения в зарегистрированных концентрациях, но этот вопрос активно обсуждается, и критики подчеркивают, что такие механизмы нельзя исключать.

Еще одним важным аспектом является статистическая значимость наблюдений. Исследование Никку Мадхусудхана достигло уровня 3 сигм — это означает, что вероятность случайности сигнала составляет примерно 0,3%. Однако в физике и астрономии за стандарт доказательства принято считать уровень 5 сигм (вероятность ошибки около одной на миллион), поэтому обнаружения пока нельзя считать подтвержденными. Ученые заявили, что дополнительные 16–24 часа наблюдений телескопа «Джеймс Уэбб» могут помочь подняться до уровня, соответствующего строгим научным стандартам.

Интересно, что обе стороны спора признают важность самого процесса: независимо от конечного вывода — есть ли жизнь или нет — наблюдение за химией атмосфер экзопланет открывает уникальные возможности для понимания того, какие процессы могут формировать экзопланетные системы. Как отметил астроном Кристофер Глейн, даже если TOI-270 d не пригодна для жизни, она все равно представляет интерес как пример «сумасшедших конфигураций планет», которые порождает природа.

Философская нота добавляется в слова Джона Стотта, астрофизика из Ланкастерского университета, который подчеркнул, что по-настоящему убедительное доказательство существования внеземной жизни, по его мнению, возможно только в двух случаях: если бы у нас был физический образец инопланетной жизни (что пока немыслимо для далеких экзопланет), или если бы мы получили явный сигнал от разумной цивилизации.

В целом, обсуждение K2-18 b — это не столько спор о том, есть ли жизнь на одной конкретной планете, сколько иллюстрация огромной сложности, с которой сталкивается современная наука при интерпретации удаленных астрономических данных. Это пример того, как открытия могут вдохновлять, вызывать надежды, но одновременно требовать трезвого анализа и скепсиса. В условиях, когда телескопы вроде JWST могут заглядывать в далекие уголки Вселенной и различать химические следы в атмосферах чужих миров, граница между фантастикой и реальностью становится все тоньше — но именно поэтому ученым нужно действовать особенно осторожно.