В апреле 2024 года команда астрономов под руководством Никку Мадхусудхана из Кембриджского университета объявила о самом сильном на сегодняшний день свидетельстве возможной биологической активности за пределами Солнечной системы. Используя космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST), исследователи обнаружили в атмосфере экзопланеты K2 18b молекулы, которые на Земле связывают исключительно с жизнью. Эти данные породили бурную дискуссию в научном сообществе.
K2 18b, открытая телескопом «Кеплер» в 2015 году, вращается вокруг тусклой красной звезды на расстоянии примерно 125 световых лет от Земли. Планета расположена в обитаемой зоне своей звезды, где возможно существование жидкой воды. Она примерно в 2,6 раза больше Земли по диаметру и в 8,6 раз тяжелее. K2 18b относится к классу мини-нептунов — это тип планеты, не имеющий аналогов в нашей системе, и о природе ее поверхности ведутся споры.
Команда Мадхусудхана выдвинула гипотезу, что K2 18b — так называемый «гицеановый мир»: у нее нет твердой поверхности, а под водородной атмосферой скрывается глубокий океан. «Это самая сильная на сегодня подсказка о возможности биологической активности вне Солнечной системы», — заявил Мадхусудхан 17 апреля в прямом эфире.
Однако другие ученые призывают к осторожности. Лаура Крейдберг из Института астрономии Макса Планка считает заявление «чересчур амбициозным для такого уровня доказательств». Каролин Морли из Университета Техаса в Остине также подчеркивает, что необходима большая уверенность.
Атмосферу K2 18b исследовали методом транзита: когда планета проходит перед своей звездой, часть света фильтруется через атмосферу, оставляя «отпечатки» молекул. JWST, запущенный в декабре 2021 года, особенно эффективен в обнаружении инфракрасных следов молекул, что критически важно для поиска потенциальных биосигнатур.
В 2023 году появились первые признаки присутствия диметилсульфида (DMS) — вещества, которое на Земле вырабатывается только фитопланктоном и не имеет известных небиологических источников. В апреле 2024 года свежие данные не только подтвердили наличие DMS, но и добавили возможный след диметилдисульфида, еще одной молекулы, связанной с жизнью. «Мы видим диметилсульфид или диметилдисульфид, или оба, на планете в обитаемой зоне... Объяснить диметилсульфид без жизни сейчас еще сложнее», — отметил Мадхусудхан.
Тем не менее, DMS удавалось создавать в лабораторных условиях и обнаруживать в безжизненных средах, например, на кометах. Крейдберг подчеркивает: «Нельзя перескочить от обнаружения DMS к жизни — это огромный скачок».
Статистическая значимость обнаружения составляет 3 сигма, что соответствует примерно 0,3% вероятности случайной ошибки. В науке для серьезных утверждений принято требовать 5 сигма. Как отмечает Крейдберг, сигнал находится на пределе возможностей JWST — изменения менее одной сотой процента, и чувствительность приборов может порождать ложные сигналы.
Схожие проблемы возникали и раньше: данные телескопа «Хаббл» в 2019 году показали воду в атмосфере K2 18b, однако сигнал невозможно было отличить от метана. Текущие результаты могут оказаться еще одной ошибкой идентификации молекул.
Для окончательных выводов потребуется гораздо больше данных, а также исследований о возможном небиологическом происхождении DMS и DMDS. Дополнительные 20–30 часов наблюдений на JWST могли бы повысить статистическую достоверность до 5 сигма. Альтернативные методы, такие как наблюдение за планетой во время ее затмения, могут дать больше информации о температуре и геологии, как предлагает Морли. Однако вряд ли можно ожидать мгновенного открытия — прогресс будет идти поэтапно.
Дальнейшие исследования находятся под угрозой из-за возможных сокращений финансирования NASA и неопределенности вокруг будущего телескопа Habitable Worlds Observatory. Как подчеркивает Кэтрин Деннинг из Йоркского университета, «путь к надежному подтверждению биосигнатур на экзопланетах может оказаться долгим, а будущее сейчас довольно неопределенно».
Крейдберг предупреждает: преждевременные заявления и ажиотаж в СМИ могут подорвать доверие к науке — «синдром мальчика, который кричал "волк"». Исследование жизни за пределами Земли остается одной из главных целей астрономии экзопланет, но требует максимальной осторожности и строгости.
Изображение носит иллюстративный характер
K2 18b, открытая телескопом «Кеплер» в 2015 году, вращается вокруг тусклой красной звезды на расстоянии примерно 125 световых лет от Земли. Планета расположена в обитаемой зоне своей звезды, где возможно существование жидкой воды. Она примерно в 2,6 раза больше Земли по диаметру и в 8,6 раз тяжелее. K2 18b относится к классу мини-нептунов — это тип планеты, не имеющий аналогов в нашей системе, и о природе ее поверхности ведутся споры.
Команда Мадхусудхана выдвинула гипотезу, что K2 18b — так называемый «гицеановый мир»: у нее нет твердой поверхности, а под водородной атмосферой скрывается глубокий океан. «Это самая сильная на сегодня подсказка о возможности биологической активности вне Солнечной системы», — заявил Мадхусудхан 17 апреля в прямом эфире.
Однако другие ученые призывают к осторожности. Лаура Крейдберг из Института астрономии Макса Планка считает заявление «чересчур амбициозным для такого уровня доказательств». Каролин Морли из Университета Техаса в Остине также подчеркивает, что необходима большая уверенность.
Атмосферу K2 18b исследовали методом транзита: когда планета проходит перед своей звездой, часть света фильтруется через атмосферу, оставляя «отпечатки» молекул. JWST, запущенный в декабре 2021 года, особенно эффективен в обнаружении инфракрасных следов молекул, что критически важно для поиска потенциальных биосигнатур.
В 2023 году появились первые признаки присутствия диметилсульфида (DMS) — вещества, которое на Земле вырабатывается только фитопланктоном и не имеет известных небиологических источников. В апреле 2024 года свежие данные не только подтвердили наличие DMS, но и добавили возможный след диметилдисульфида, еще одной молекулы, связанной с жизнью. «Мы видим диметилсульфид или диметилдисульфид, или оба, на планете в обитаемой зоне... Объяснить диметилсульфид без жизни сейчас еще сложнее», — отметил Мадхусудхан.
Тем не менее, DMS удавалось создавать в лабораторных условиях и обнаруживать в безжизненных средах, например, на кометах. Крейдберг подчеркивает: «Нельзя перескочить от обнаружения DMS к жизни — это огромный скачок».
Статистическая значимость обнаружения составляет 3 сигма, что соответствует примерно 0,3% вероятности случайной ошибки. В науке для серьезных утверждений принято требовать 5 сигма. Как отмечает Крейдберг, сигнал находится на пределе возможностей JWST — изменения менее одной сотой процента, и чувствительность приборов может порождать ложные сигналы.
Схожие проблемы возникали и раньше: данные телескопа «Хаббл» в 2019 году показали воду в атмосфере K2 18b, однако сигнал невозможно было отличить от метана. Текущие результаты могут оказаться еще одной ошибкой идентификации молекул.
Для окончательных выводов потребуется гораздо больше данных, а также исследований о возможном небиологическом происхождении DMS и DMDS. Дополнительные 20–30 часов наблюдений на JWST могли бы повысить статистическую достоверность до 5 сигма. Альтернативные методы, такие как наблюдение за планетой во время ее затмения, могут дать больше информации о температуре и геологии, как предлагает Морли. Однако вряд ли можно ожидать мгновенного открытия — прогресс будет идти поэтапно.
Дальнейшие исследования находятся под угрозой из-за возможных сокращений финансирования NASA и неопределенности вокруг будущего телескопа Habitable Worlds Observatory. Как подчеркивает Кэтрин Деннинг из Йоркского университета, «путь к надежному подтверждению биосигнатур на экзопланетах может оказаться долгим, а будущее сейчас довольно неопределенно».
Крейдберг предупреждает: преждевременные заявления и ажиотаж в СМИ могут подорвать доверие к науке — «синдром мальчика, который кричал "волк"». Исследование жизни за пределами Земли остается одной из главных целей астрономии экзопланет, но требует максимальной осторожности и строгости.
