В середине апреля британские ученые сообщили о сенсационном открытии. Им удалось найти «самые веские свидетельства» в пользу существования внеземной жизни. Названа даже планета, которая может оказаться обитаемой — она находится в 124 световых годах от Земли. Неужели это все правда? Или пока рано торопиться с выводами? Что за жизнь может там обитать? И какие (весьма серьезные) сомнения все еще остаются у ученых? Разбираемся вместе с сотрудником Института космических исследований РАН Александром Тавровым и Татьяной Подладчиковой, астрофизиком и директором Центра системного проектирования Сколтеха.
Что произошло?
В четверг, 17 апреля, на сайте Кембриджского университета появился текст, гласящий: найдены «самые серьезные намеки на существование биологической активности за пределами Земли».
Речь идет об экзопланете K2-18b. Исследуя ее с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб», британские ученые обнаружили на ней следы сложного органического соединения — диметилсульфида или диметилдисульфида. Наличие подобного вещества и есть тот самый «серьезный намек» на биологическую активность, ведь на Земле его вырабатывают только океанические одноклеточные водоросли.
В своем сообщении ученые оговариваются: делать окончательные выводы рано, но подчеркивают, что настроены «осторожно оптимистично». В свою очередь СМИ, в том числе крайне респектабельные, уже пишут: «астрономы обнаружили возможные следы жизни на далекой планете».
Давайте по порядку, что это за планета?
K2-18b была открыта в 2015 году и сразу вызвала интерес астрономов — ведь она, судя по всему, находится в так называемой зоне обитаемости, где возможна вода в жидком виде. А еще этот объект стал первой экзопланетой на таком расстоянии от своего солнца, имеющей в атмосфере водяной пар.
Планета в 2,6 раза больше Земли и примерно 8,5 раз тяжелее. Астрономы относят ее к классу мининептунов. «Мининептуны — это планеты, похожие на Нептун, — говорит в беседе с Собака.ru сотрудник Института космических исследований РАН Александр Тавров. — У них есть твердая поверхность и первичная атмосфера из гелия и водорода, то есть это не просто облако под сверхвысоким давлением, как можно метафорично описать некоторые газовые гиганты. Как выглядит поверхность, мы не знаем. Судя по тому, что в атмосфере есть пар, там может быть океан, но это лишь предположение».
Она далеко от Земли?
Планета находится в 124 световых годах от Земли (для сравнения: самая близкая к нам звезда Проксима Центавра располагается чуть больше чем в 4 световых годах от нашей планеты).
В СМИ можно встретить упоминание, что небесное тело находится в созвездии Льва, однако это лишь говорит о том, в какую часть звездного неба надо направить телескоп, чтобы ее увидеть — в реальности созвездия не образуют единых систем, а отдельные звезды, входящие в них, могут находиться друг от друга дальше, чем от Земли.
Вращается K2-18b вокруг звезды, которую относят к типу красных карликов. Она меньше Солнца и не такая горячая — примерно 3500 градусов против 6000 градусов у нашей звезды. Также есть предположение, что планета всегда повернута к своей звезде одной стороной, точно так же, как Луна всегда обращена своей светлой стороной к Земле. «Так что одна сторона [планеты] может быть теплая, а другая холодная. Хотя там существует циркуляция атмосферы, которая переносит тепло, прогревая всю планету», — говорит Александр Тавров из ИКИ РАН.
Как там могли что-то найти, она же очень далеко?
K2-18b изучают точно так же, как и большинство других экзопланет. Время от времени планета, вращаясь вокруг своей звезды, оказывается между ней и Землей. Тогда ее силуэт проходит по наблюдаемому диску светила.
Именно такие моменты и ловят ученые — во время них свет родительской звезды становится чуть бледнее. Более того, цвет звезды тоже немножечко меняется, ведь часть ее света проходит по дороге до телескопа через атмосферу планеты. Невооруженным глазом это увидеть никак нельзя, а вот приборы способны не просто определить такие колебания, но и на их основе выявить, какие именно вещества находятся в атмосфере.
Татьяна Подладчикова
Астрофизик, директор Центра системного проектирования Сколтеха:
Когда экзопланета проходит перед своей звездой, часть света фильтруется через ее атмосферу, и молекулы поглощают свет на определенных длинах волн, оставляя «химические отпечатки пальцев» в спектре. С помощью мощных телескопов, таких как «Джеймс Уэбб» (JWST), ученые могут уловить эти крошечные изменения в свете и расшифровать, какие вещества присутствуют в атмосфере. Этот метод спектроскопии позволяет «читать» состав атмосферы экзопланеты, даже если она находится на расстоянии сотен световых лет.
И вот, целая серия наблюдений показала, что в атмосфере K2-18b может быть диметилсульфид. Впрочем, до сих пор можно говорить лишь о вероятности его присутствия на планете. Вероятность того, что полученный сигнал действительно соответствует искомому веществу — 3 сигмы (статистический термин, примерно сопоставимый с вероятностью 99,7%), однако для того чтобы говорить с уверенностью, необходимо достигнуть вероятности в 5 сигм (более 99,999%).
Есть и еще один важный вопрос, говорит в беседе с Собака.ru Александр Тавров. Дело в том, что ученые знают, как диметилсульфид меняет свет звезды в земной атмосфере. Однако состав атмосферы K2-18b радикально отличается. Для того чтобы быть до конца уверенными, ученым надо смоделировать состав атмосферы экзопланеты в лаборатории, добавить туда искомое вещество и проверить, как оно меняет проходящий через него свет. «Этого, насколько я знаю, пока никто не делал», — оговаривается собеседник редакции.
Если это вещество правда есть на планете, значит, она обитаема?
Даже если все тесты подтвердят наличие диметилсульфида на планете, это не будет стопроцентным доказательством наличия на поверхности жизни. На Земле это вещество выделяют морские водоросли, однако, отмечает Александр Тавров, теоретически можно представить себе химические реакции, которые бы приводили к возникновению этого газа без участия живых организмов.
«Различают биогенный (то есть связанный с жизнью) и абиогенный (то есть чисто химический) путь появления вещества в атмосфере, — говорит собеседник редакции. — К примеру, метан на Земле вырабатывают бактерии, на Юпитере тоже есть метан, но это не значит, что там живут бактерии».
Об этом же говорит и Татьяна Подладчикова из Сколтеха. «Пока нет стопроцентной уверенности, что эти вещества не могут образовываться без участия жизни, например, в результате химических реакций серы и метана под воздействием ультрафиолета», — говорит она.
Все это признают и сами авторы исследования. «Наша работа является отправной точкой для всех исследований, которые теперь необходимы для подтверждения и понимания последствий этих захватывающих открытий», — цитирует сайт Кембриджского университета соавтора открытия Саввас Константину. И все же, настаивают британские ученые, они настроены «сдержанно оптимистично».
А если это правда жизнь, то какая?
Вот уже несколько лет в астрономии есть гипотеза о существовании Гикеанов — экзопланет, на поверхности которых плещется океан воды, в которой, возможно, существует жизнь. Как полагают ученые из Кембриджа, K2-18b может быть именно таким случаем.
Никку Мадхусудхан
Профессор Кембриджского института астрономии (цитата по сайту Кембриджского университета):
Учитывая все, что мы знаем об этой планете… тот факт, что она окажется гикеаном с кишащими жизнью водами, является самым вероятным сценарием, который лучше всего согласуется с имеющимися у нас данными.
Но даже если предсказание ученых сбудется, речь с наибольшей вероятностью будет идти о водорослях или бактериях. Шанс обнаружить на K2-18b высокоразвитую цивилизацию несопоставимо меньше, чем вероятность обнаружения какой-то жизни.
«Если экстраполировать данные на земные реалии, то это может быть след от водорослей, вряд ли от более сложных организмов», — говорит Александр Тавров из ИКИ РАН.
И все же шансы найти жизнь повышаются?
Несмотря на все оговорки и вопросы, которые есть у коллег британских ученых, открытие на K2-18b является очень важным. «Я [пока] не кричу: "Инопланетяне!", — рассказала в беседе с New York Times Николь Льюис. — Но я все еще оставляю за собой право крикнуть "инопланетяне!"».
Сходным образом, хотя и куда более сдержанно, комментирует ситуацию Александр Тавров из ИКИ РАН. «Раз этот результат обнаружен, то на нем надо сфокусироваться, его надо проверять или опровергать, — говорит он. — В любом случае заявка [на обнаружение жизни] достаточно большая, но осторожность, безусловно, остается».
Татьяна Подладчикова
Астрофизик, директор Центра системного проектирования Сколтеха:
Поиск биомаркеров на экзопланетах — это увлекательное путешествие, полное как открытий, так и разочарований. Метан на Марсе может быть результатом геологических процессов, а фосфин в атмосфере Венеры, несмотря на спорность открытия, все еще требует уточнений. Кислород и вода на некоторых экзопланетах тоже не служат однозначным доказательством жизни — эти вещества могут возникать и без участия живых организмов. Однако диметилсульфид — это уже другой уровень. На Земле он тесно связан с жизнью, и если его присутствие на экзопланете подтвердится, это станет сильным биомаркером. Это не первый случай поиска следов жизни: например, экзопланеты как LHS 1140 b, TRAPPIST-1 и Kepler-442b могут потенциально иметь воду и кислород. Прямые доказательства жизни пока редки, но каждый новый случай, как с DMS и DMDS, вызывает особый научный интерес.
Комментарии (0)