På en fjerntliggende planet har James Webb -rumteleskopet hentet tegn på molekyler, der på jorden kun produceres af levende organismer – men forskere siger, at vi må fortolke resultaterne forsigtigt
Kunstnerens indtryk af planeten K2-18B og dens værtsstjerne
Astronomer hævder at have set det stærkeste bevis indtil videre for livet på en anden planet. Men andre forskere har opfordret til forsigtighed, indtil konklusionerne kan verificeres af andre grupper og alternative, ikke-biologiske forklaringer kan udelukkes.
”Dette er de første tip, vi ser af en fremmed verden, der muligvis er beboet,” fortalte Nikku Madhusudhan ved University of Cambridge til en pressekonference den 15. april.
Astronomer opdagede først Exoplanet K2-18B i 2015 og konstaterede snart, at det var et lovende sted at se efter livet. Cirka otte gange så massiv som jord og kredsløb over en stjerne 124 lysår væk fra os, planeten sidder i den beboelige zone af sin stjerne, hvor flydende vand kan eksistere. Yderligere observationer fandt i 2019 bevis for vanddamp, hvilket førte til forslag om, at planeten kan være dækket af oceaner, der sad under en brintrig atmosfære, men ikke alle astronomer var enige.
I 2023 brugte Madhusudhan og hans kolleger instrumenterne på James Webb Space Telescope (JWST) til at se på K2-18B’s atmosfære i næsten infrarødt lys og fandt igen bevis for vanddamp, samt kuldioxid og metan. Men de fandt også et fristende antydning af dimethylsulfid (DMS), et molekyle, der på jorden kun produceres af levende organismer, hovedsageligt marin planteplankton. Skiltene til DM’er var imidlertid ekstremt svage, og mange astronomer hævdede, at vi ville have brug for meget stærkere beviser for at være sikre på molekylets tilstedeværelse.
Nu har Madhusudhan og hans kolleger brugt et andet instrument fra JWST, det midterste infrarøde kamera, til at observere K2-18B. De fandt et meget stærkere signal for DM’er såvel som et muligt relateret molekyle kaldet dimethyl disulfid (DMD’er), som på jorden også kun produceres af livet.
”Det, vi finder, er en uafhængig bevislinje i et andet bølgelængdeområde med et andet instrument med mulig biologisk aktivitet på planeten,” sagde Madhusudhan.
Holdet hævder, at påvisning af DMS og DMD’er er på tre-sigma-niveauet af statistisk betydning, hvilket svarer til en 3-i-1000 chance for, at et mønster af data som dette ender med at blive et fluke. I fysik er standardgrænsen for at acceptere noget som en sand opdagelse fem Sigma, hvilket svarer til en 1-i-3,5 millioner chance for, at dataene er en chance for at forekomme.
Nicholas Wogan ved NASA Ames Research Center i Californien siger, at beviserne er mere overbevisende end 2023 -resultaterne, men det skal stadig verificeres af andre grupper. Når dataene er offentliggjort i næste uge, kan andre forskere begynde at bekræfte konklusionerne, men dette kan tage uger eller måneder på grund af vanskeligheden ved at fortolke JWST -data. ”Det er ikke bare som om du downloader dataene, og du ser, om der er DMS – det er denne superkomplicerede proces,” siger Wogan.
Andre forskere er mere skeptiske over for konklusionerne. ”Disse nye JWST-observationer tilbyder ikke overbevisende bevis for, at DMS eller DMD’er er til stede i K2-18B’s atmosfære,” siger Ryan Macdonald ved University of Michigan. “Vi har en dreng-who-cried-ulvesituation for K2-18B, hvor flere tidligere tre-sigma-detektioner er helt forsvundet, når de er underlagt tættere kontrol. Ethvert krav om liv ud over Jorden skal kontrolleres strengt af andre forskere, og desværre har mange tidligere spændende påstande for K2-18B ikke med disse uafhængige kontrol.”
Madhusudhan og hans team estimerer, at mellem 16 og 24 timers yderligere observationer med JWST kunne hjælpe dem med at nå fem-sigma-niveauet, men vanskeligheden ved at observere planetens atmosfære betyder, at de ikke kan garantere dette.
”Den relative størrelse af atmosfæren sammenlignet med planetens størrelse er temmelig tæt på tykkelsen af en æblehud på toppen af et æble. Det er det, vi prøver at måle,” siger Thomas Beatty på University of Wisconsin-Madison, som ikke var en del af studieteamet. Wogan tilføjer, at det kan være grundlæggende umuligt at komme til fem Sigma på grund af mængden af støj i dataene.
Men hvis yderligere observationer kan bevise, at dette er en reel opdagelse, ville det være et “enormt fremskridt”, siger Beatty. ”At ignorere, om det faktisk produceres af livet et øjeblik eller ej, det er noget, som folk for et årti siden sagde ville være bevis for livet i atmosfæren på en planet, der kunne være vært for det.”
Madhusudhan og hans kolleger beregner, at de mulige koncentrationer af DM’er og DMD’er på K2-18B ser ud til at være over 10 dele pr. Million, tusinder af gange større end koncentrationerne i Jordens atmosfære. Dette kan indikere en langt større mængde biologisk aktivitet end på jorden, hvis signalet viser sig at være korrekt, men det at konstatere, at kemikalierne har en biologisk oprindelse, vil tage mere arbejde, siger han.
”Vi skal være ekstremt omhyggelige,” sagde Madhusudhan. ”Vi kan på dette tidspunkt ikke gøre påstanden om, at selvom vi registrerer DMS og DMD’er, at det skyldes livet. Lad mig være meget klar over det. Men hvis du tager offentliggjorte undersøgelser indtil videre, er der ingen mekanisme, der kan forklare, hvad vi ser uden livet.”
At udelukke alternative mekanismer kunne tage nogen tid, siger Wogan. ”Noget som dette er ikke rigtig blevet undersøgt. DMS i en hydrogenrig atmosfære, vi ved ikke et ton om det. Der skulle være en masse arbejde.”
Problemet med at bevise, at det ikke kunne have en ikke-biologisk forklaring, kunne sætte K2-18B i kategorien af en levedygtig biosignaturkandidat i lang tid, siger Sara Seager ved Massachusetts Institute of Technology. ”Det kan forblive i denne kategori i årtier, da spørgsmålet måske aldrig er fuldt løst med de begrænsede data, der er eksoplanet,” siger hun.
Madhusudhan siger imidlertid, at konstateringen er vigtig, uanset om det kom fra livet eller ej. ”Dette er et revolutionært øjeblik, grundlæggende for mig som en astronom, men også for vores art – at vi har været i stand til at komme fra et enkelt cellulært liv, milliarder af år siden, til en avanceret teknologisk civilisation, der er i stand til at kigge gennem atmosfæren i en anden planet og faktisk finde bevis for mulig biologisk aktivitet,” sagde han.