Британским астрономам из Кембриджского университета с помощью телескопа «Джеймс Уэбб» удалось найти на планете K2-18b молекулы газа, которые на Земле вырабатывают только живые организмы. На портале университета сообщили, что это самые веские доказательства внеземной жизни. Если данные подтвердятся, это может стать переломным моментом в истории науки.
И все же ученые призвали не делать поспешных выводов. Роман Юдаев рассказал, что же обнаружили астрономы и что все это значит. Далее — от первого лица.
Человеку нужен человек… А человечеству в целом – внеземная жизнь. Мы искали её на Марсе, на Венере, наснимали массу фильмов с инопланетянами, напридумывали тонну фантастики. В общем – нам очень интересно узнать, есть ли кто живой в бескрайнем космосе вокруг нашего голубого шарика.
Учёные долго и безуспешно ищут внеземную жизнь, но в 2015 году астрономы обнаружили интересную планету в созвездии Льва на расстоянии 124 световых лет от нас. K2-18b довольно большая – больше Земли в 2,61 раза. Она может оказаться или газовым субнептуном, или скалистым гикеаном (слово-гибрид Hydrogen+Ocean) – в атмосфере мы вроде бы видим много водорода и водяного пара.
А ещё мы вроде бы видим в атмосфере диметилсульфид (DMS), или диметилдисульфид (DMDS). Эти молекулы на Земле выделяются только органической жизнью – водорослями и фитопланктоном — и усиливают тот самый запах моря. Учитывая, что воды на K2-18b мы видим много, водоросли кажутся нам уже вполне реальными. Но действительно ли мы видим DMS или DMDS?
Понятно, что напрямую произвести забор атмосферных проб не получится, поэтому мы изучаем атмосферу планеты «на глазок». Правда, и «глазок» у нас внушительный – сам «Джеймс Уэбб» (самый крупный космический телескоп с самым большим зеркалом из когда-либо запущенных человечеством. – «ВК»). Мы собираем свет от звезды, вокруг которой вращается планета. Когда планета проходит между своей звездой и нашим телескопом, мы видим один свет, а всё остальное время до нас доходит чуть больше света, да и спектр у него немного побольше. И вот тот свет, который поглощается планетой во время транзита (того самого пробега планеты между нами), он и показывает нам, что это за планета, какого размера, какой примерно плотности, и то, какая у неё атмосфера и какой химический состав, мы тоже узнаём именно по спектральным линиям поглощения.
И вот в ситуации с этими самыми диметилсульфидами и диметилдисульфидами (давайте договоримся, что мы их будем называть ДМС) ситуация следующая: их то находили, то отменяли. В прошлом году, например, группа учёных показала, как можно сбить картинку спектра поглощения в условиях, приближенных к условиям на K2-18b. К известным давлению и температуре можно добавить всего-навсего метан, который и в безжизненных сценариях прекрасно получается, – и вот уже нам в телескопы летит новость о биомаркерах на далекой планете.
А вообще-то ДМС уже получали в лаборатории без всякой жизни. Высокое давление, высокая температура, метан и сероводород с катализатором из океанских минералов — и вуаля! ДМС без водорослей и фитопланктона. Да и вне лабораторных условий его уже находили. В 2024 году диметилсульфид нашли у довольно известной кометы Чурюмова—Герасименко. А в феврале 2025 года ДМС вообще обнаружили в межзвёздной среде! В общем, есть несколько достаточно реалистичных сценариев, почему мы увидели то, что увидели.
Кроме того, звезда, вокруг которой вращается вся эта история, – тусклый красный карлик. Интенсивность излучения низкая, и звезда не может достаточно сильно просветить планету, чтобы мы видели её лучше. Представьте, что у вас есть два фонарика – помощнее и послабее. Какой фонарик лучше просветит, например, вашу руку? А слабый фонарик вообще сможет её просветить? Вот и слабая звезда может просто не просветить атмосферу достаточно, чтобы мы смогли что-то увидеть. Для того чтобы до нас долетел достоверный сигнал, что на планете таки есть этот ДМС, его должно быть раз в двадцать больше, чем на Земле. Отрицать такую возможность мы не будем, но понимать, насколько точно мы видим состав атмосферы, – важно. Тем более что некоторые исследователи утверждают, что этого биомаркера на планете аж в 1000 раз больше, чем на Земле.
Важно сказать, что мы не можем постоянно удерживать планету между звездой и нашим телескопом. Она вообще-то вращается, у неё свои дела! Так что в период с 2023 до 2025 года мы наблюдали K2-18b всего 15 раз по 2,5 часа. Хотя, если задуматься, – земной год равен 11 годам на той планете (она обращается вокруг звезды за 33 дня). Может…
Конечно, было бы здорово увидеть всамделишные фотографии тамошних пирамид, но пока наши телескопы не могут сфотографировать даже звёздные диски, не говоря уже о планетных. Это всё для нас – пиксель. Но это на картинке. А изучаем мы всё-таки спектры, поляризацию и прочие характеристики этого света. Так что придется довольствоваться тем, что есть.
А чтобы было, чем довольствоваться, в 2026—2027 годах «Джеймс Уэбб» будет наблюдать K2-18b ещё 28 часов. Да ещё и дополнительные инструменты подключит, которые раньше в наблюдениях за этой планетой не применяли. С новыми игрушками спектральные линии мы сможем видеть втрое чётче, то есть нам будет втрое легче не спутать метан с ДМС.
В это время на Земле мы ждём новостей от Института внеземной физики Макса Планка. Там собираются создать камеру, в которой будут имитироваться условия на K2-18b: давление, температура, химический состав, излучение звезды. В общем, моделировать, моделировать и ещё раз моделировать.
А на сегодняшний день обнаружение ДМС на K2-18b оценивается статистической значимостью в три сигмы. Это значит, что вероятность случайного совпадения, или ошибки, – около 0,3%. Но тут важно помнить, что учёным этого недостаточно — им подавай пять сигм, это около 0,00006% вероятности ошибочного результата. Так что с открытием инопланетной жизни мы пока повременим, но кулачки зажмем на всякий случай!