Et team af astronomer annoncerede den 16. april 2025, at de i processen med at studere en planet omkring en anden stjerne havde fundet bevis for en uventet atmosfærisk gas. På jorden produceres den gas – kaldet dimethylsulfid – for det meste af levende organismer.
I april 2024 stirrede James Webb Space Telescope på værtsstjernen på planeten K2-18B i næsten seks timer. I løbet af denne tid gik den kredsende planet foran stjernen. Starlight filtreret gennem sin atmosfære og bærer fingeraftryk af atmosfæriske molekyler til teleskopet.
Ved at sammenligne disse fingeraftryk med 20 forskellige molekyler, som de potentielt ville forvente at observere i atmosfæren, konkluderede astronomerne, at den mest sandsynlige kamp var en gas, der på jorden er en god indikator for livet.
Jeg er astronom og astrobiolog, der studerer planeter omkring andre stjerner og deres atmosfærer. I mit arbejde prøver jeg at forstå, hvilke nærliggende planeter der kan være egnede til livet.
K2-18B, en mystisk verden
For at forstå, hvad denne opdagelse betyder, lad os starte med den bisarre verden, den blev fundet i. Planetens navn er K2-18B, hvilket betyder, at det er den første planet i det 18. planetariske system fundet af den udvidede NASA Kepler Mission, K2. Astronomer tildeler “B” -mærket til den første planet i systemet, ikke “A” for at undgå mulig forvirring med stjernen.
K2-18B er lidt over 120 lysår fra Jorden-i en galaktisk skala, denne verden er praktisk talt i vores baghave.
Selvom astronomer ved meget lidt om K2-18B, ved vi, at det er meget i modsætning til Jorden. Til at starte med er det omkring otte gange mere massivt end Jorden, og det har et volumen, der er ca. 18 gange større. Dette betyder, at det kun er omkring halvdelen så tæt som Jorden. Med andre ord skal det have meget vand, som ikke er meget tæt eller en meget stor atmosfære, som er endnu mindre tæt.
Astronomer mener, at denne verden enten kan være en mindre version af vores solsystems isgigant Neptune, kaldet en mini-Neptun eller måske en stenet planet uden vand, men en massiv brintatmosfære, kaldet en gasdværg.
En anden mulighed, som University of Cambridge -astronom Nikku Madhusudhan for nylig foreslog, er, at planeten er en “Hycean World.”
Dette udtryk betyder hydrogen-over-ocean, da astronomer forudsiger, at Hycean-verdener er planeter med globale oceaner mange gange dybere end Jordens oceaner og uden kontinenter. Disse oceaner er dækket af massive brintatmosfærer, der er tusinder af miles høje.
Astronomer ved endnu ikke med sikkerhed, at Hycean Worlds findes, men modeller for, hvordan disse ville se ud, matcher de begrænsede data JWST og andre teleskoper har samlet på K2-18B.
Det er her historien bliver spændende. Mini-neptunes og gasdværge er usandsynligt, at de er gæstfri for livet, fordi de sandsynligvis ikke har flydende vand, og deres indvendige overflader har enormt pres. Men en Hycean Planet ville have et stort og sandsynligvis tempereret hav. Så kunne verdenshavene i Hycean Worlds være beboelige – eller endda beboet?
Detektering af DM’er
I 2023 brugte Madhusudhan og hans kolleger James Webb-rumteleskopets infrarøde kamera med kort bølgelængde til at inspicere Starlight, der filtrerede gennem K2-18Bs atmosfære for første gang.
De fandt bevis for tilstedeværelsen af to enkle kulstofbærende molekyler-carbonmonoxid og metan-og viste, at planetens øvre atmosfære manglede vanddamp. Denne atmosfæriske sammensætning understøttede, men beviste ikke, tanken om, at K2-18B kunne være en hycean verden. I en hycean verden ville vand blive fanget i den dybere og varmere atmosfære, tættere på verdenshavene end den øverste atmosfære, der blev undersøgt af JWST -observationer.
Spændende viste dataene også et yderligere, meget svagt signal. Holdet fandt, at dette svage signal matchede en gas kaldet dimethylsulfid eller DMS. På jorden produceres DMS i store mængder af marine alger. Det har meget få, hvis nogen, ikke -biologiske kilder.
Dette signal gjorde den indledende detektion spændende: På en planet, der kan have et massivt hav, er der sandsynligvis en gas, der på jorden udsendes af biologiske organismer.
Forskere havde et blandet svar på denne indledende meddelelse. Mens resultaterne var spændende, påpegede nogle astronomer, at DMS-signalet, der blev set, var svagt, og at den hyceiske karakter af K2-18B er meget usikker.
For at tackle disse bekymringer vendte Mashusudhans team JWST tilbage til K2-18B et år senere. Denne gang brugte de et andet kamera på JWST, der ser efter en anden række bølgelængder af lys. De nye resultater – angivet den 16. april 2025 – understøttede deres oprindelige fund.
Disse nye data viser en stærkere – men stadig relativt svage – signal om, at teamet tilskriver DMS eller et meget lignende molekyle. Det faktum, at DMS -signalet dukkede op på et andet kamera under et andet sæt observationer, gjorde fortolkningen af DM’er i atmosfæren stærkere.
Madhusudhans team præsenterede også en meget detaljeret analyse af usikkerheden i dataene og fortolkningen. I virkelige målinger er der altid nogle usikkerheder. De fandt, at disse usikkerheder sandsynligvis ikke vil redegøre for signalet i dataene, hvilket yderligere understøtter DMS -fortolkningen. Som astronom finder jeg den analyse spændende.
Er livet derude?
Betyder det, at forskere har fundet liv på en anden verden? Måske – men vi kan stadig ikke være sikre.
Først har K2-18B virkelig et hav dybt under sin tykke atmosfære? Astronomer bør teste dette.
For det andet er signalet set i to kameraer to års mellemrum virkelig fra dimethylsulfid? Forskere har brug for mere følsomme målinger og flere observationer af planetens atmosfære for at være sikker.
For det tredje, hvis det virkelig er DM’er, betyder det, at der er liv? Dette kan være det vanskeligste spørgsmål at besvare. Livet i sig selv kan ikke påvises med eksisterende teknologi. Astronomer bliver nødt til at evaluere og udelukke alle andre potentielle muligheder for at opbygge deres tillid til denne mulighed.
De nye målinger kan føre forskere mod en historisk opdagelse. Imidlertid er der stadig vigtige usikkerheder. Astrobiologer har brug for en meget dybere forståelse af K2-18B og lignende verdener, før de kan være sikre i nærvær af DMS og dens fortolkning som en underskrift af livet.
Forskere over hele verden undersøger allerede den offentliggjorte undersøgelse og vil arbejde på nye tests af resultaterne, da uafhængig verifikation er kernen i videnskaben.
Når man bevæger sig fremad, vil K2-18B være et vigtigt mål for JWST, verdens mest følsomme teleskop. JWST kan snart observere andre potentielle Hycean -verdener for at se, om signalet også vises i atmosfærerne på disse planeter.
Med flere data er disse tentative konklusioner muligvis ikke tidens prøve. Men indtil videre er det kun udsigten til, at astronomer kan have opdaget gasser, der er udsendt af et fremmed økosystem, der boblet op i et mørkt, blåt fremmed hav, en utrolig fascinerende mulighed.
Uanset den sande natur af K2-18B, viser de nye resultater, hvordan brug af JWST til at undersøge andre verdener til ledetråde i fremmed liv vil garantere, at de næste år vil være spændende for astrobiologer.