На планете K2-18 b обнаружили следы жизни, но она не для людей
Александр Куманев
На загадочной планете K2-18 b обнаружены молекулы, которые могут указывать на признаки жизни. К такому выводу пришли астрономы под руководством Кембриджского университета при изучении данных с космического телескопа «Джеймс Уэбб». Стоит отметить, что речь идет не о неожиданном открытии, а о подтверждении имеющихся догадок.
Признаки жизни: что обнаружили астрономы
В атмосфере планеты K2-18 b выявили спектральные линии диметилсульфида (ДМС) и диметилдисульфида (ДМДС). Почему это может говорить о возможной жизни? На Земле эти молекулы вырабатываются исключительно живыми организмами, а другие пути их получения науке пока неизвестны. Такие соединения обычно вырабатывает организмы микробной формы жизни, такие как морской фитопланктон.
Концентрация обнаруженных частиц огромна и значительно превосходит показатели нашей планеты. На Земле обнаруживают одну молекулу ДМС и ДМДС на миллиард, а на K2-18 b — более десяти на миллион.
О предполагаемом обнаружении этих молекул на K2-18 b осенью сообщали в НАСА, но тогда речь шла о вероятности. Сейчас же догадка получила дополнительные подтверждения, точность которых составляет 99,7%.
K2-18 b относится к классу экзопланет в так называемой обитаемой зоне. Это условная область вокруг звезд, которая позволяет существовать жидкой воде на поверхности. Вода же в нашем представлении является ключевым фактором существования жизни. По одной из версий, K2-18 b является Гикеаном — планетой с обширным водным океаном под плотной атмосферой, богатой водородом.
«Традиционно поиск жизни на экзопланетах был сосредоточен в основном на небольших каменистых планетах, но более крупные миры типа Гикеан значительно более благоприятны для атмосферных наблюдений», — объяснил руководитель исследования профессор Никку Мадхусудхан.
Чтобы перепроверить данные о молекулах ДМС и ДМДС, ученые использовали телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST), с помощью которого изучали ее атмосферу в моменте, когда K2-18 b находится между своей звездой и телескопом. В остальное время свет звезды-хозяйки затмевает планету.
«Чтобы определить химический состав атмосфер далеких планет, астрономы анализируют свет от ее родительской звезды, когда планета проходит перед звездой, если смотреть с Земли. Во время транзита K2-18 b JWST может обнаружить падение яркости звезды, и крошечная часть звездного света проходит через атмосферу планеты, прежде чем достичь Земли. Поглощение части звездного света в атмосфере планеты оставляет отпечатки в звездном спектре, которые астрономы могут собрать воедино, чтобы определить составляющие газы атмосферы экзопланеты», — рассказали в Кембриджском университете.
Обнаружение метана и углекислого газа в сочетании с низким содержанием аммиака подтверждает гипотезу о наличии водного океана под водородной атмосферой и добавляет важные детали к нашему пониманию химического состава атмосфер экзопланет в обитаемой зоне.
«Мир Гикеан с океаном, кишащим жизнью, — это сценарий, который лучше всего соответствует имеющимся у нас данным», — уточнил Мадхусудхан в беседе с Daily Mail.
Астрономы не исключают, что появление молекул ДМС и ДМДС на K2-18 b могло быть следствием неизвестного пока химического процесса. Ученые попытаются выяснить, как можно получить такие соединения другим способом, а также отметили необходимость дальнейшего изучения планеты.
Планетолог из Университета Джона Хопкинса Стивен Шмидт подчеркнул, что пока рано делать выводы о существовании жизни на K2-18 b, а процесс подтверждения или опровержения этого будет идти «удручающе медленно».
Что известно о планете K2-18 b
K2-18 b в 2,6 раза больше Земли и в 8,6 раза массивнее. По мнению ученых, она относится к типу субнептун (или мининептун), поэтому, предположительно, имеет водородно-гелиевую атмосферу и мантию из льда под высоким давлением. Наличие океана — предположение ученых, у которого есть множество подтверждений, но пока нельзя говорить об этом как о факте.
Субнептун являются самым распространенным типом планет в галактике, отметил исследователь Субхаджит Саркар из Кардиффского университета. При этом рядом с Землей их нет, а мнения ученых о структуре сильно расходятся. Возможности изучения планет этого типа ограничены из-за удаленности.
Планета вращается вокруг звезды K2-18 в созвездии Льва, которая является красным карликом (меньше и холоднее Солнца). Год на K2-18 b длится всего 33 земных дня. Она находится от нас на расстоянии 124 световых лет, что по космическим меркам считается близким.
Предполагается, что планета получает от своей звезды примерно столько же энергии, как Земля от Солнца. Расчетная температура показывает относительно прохладный климат — около -8 градусов. Это теоретическая температура планеты, рассчитываемая на основе баланса между поглощенной и излучаемой энергией, без учета атмосферы. Реальная температура может быть значительно выше из-за парникового эффекта.
K2-18 b открыта в 2015 году. В 2019-м в ее атмосфере обнаружили значительные объемы водяного пара, в чем она оказалась первой среди экзопланет в зоне обитаемости. С тех пор она будоражит умы ученых и регулярно упоминается учеными.
Почему K2-18 b не подходит для человека
Несмотря на казалось бы приемлемые условия и признаки жизни, планета едва ли станет целью людей-колонизаторов. Из-за огромной массы, даже при большем радиусе, планета обладает высокой гравитацией, которая может быть примерно в 1,3 раза выше земной, а атмосферное давление — в десятки, сотни или даже тысячи раз. Это все равно, что опуститься на дно Марианской впадины.
«K2-18 b может быть огромным куском скалы с океаном магмы и густой, раскаленной водородной атмосферой, что вряд ли подходит для жизни в том виде, в каком мы ее знаем», — отмечает The New York Times (NYT), ссылаясь на исследование планетолога из Юго-Западного исследовательского института в Сан-Антонио Кристофера Глейна.
В этом случае высочайшие температуры и агрессивная среда исключают возможность существования органики и жидкой воды, кроме пара в самых верхних слоях атмосферы. В таких условиях не может существовать ни человек, ни любая другая жизнь в нашем понимании.
В настоящее время неизвестно, обладает ли планета достаточно сильным магнитным полем (магнитосферой) для защиты от интенсивного звездного излучения и частиц. Без такой защиты мощные выбросы будут постепенно уносить газ из верхних слоев атмосферы.
K2-18 b вращается очень близко к своей звезде (примерно 14% расстояния от Земли до Солнца). На таком малом расстоянии даже наличие магнитосферы не гарантирует полной защиты от экстремальных звездных вспышек, делая долговременную стабильность атмосферы и потенциальную обитаемость планеты сомнительной.
Стоит также отметить, что кислород на планете пока не обнаружен, но это вовсе не означает отсутствие внеземных форм жизни.
Некоторые модели указывают на возможность возникновения неконтролируемого парникового эффекта, что приведет к экстремальным температурам, несовместимым с существованием жидкой воды и жизни в привычной нам форме.
Последний, но очень важный фактор — удаленность от Земли. Даже если бы мы могли построить гипотетический корабль, способный лететь со скоростью в 10% от скорости света (0,1 c), что намного превосходит возможности современных технологий, полет в одну сторону занял бы 1240 лет. При текущих или реалистично достижимых в обозримом будущем скоростях путешествие заняло бы десятки или сотни тысяч лет, делая любую идею колонизации K2-18 b совершенно непрактичной.