В атмосфере K2-18 b обнаружены молекулы, связанные с жизнью

Астрономы впервые обнаружили молекулы на основе углерода — и молекулу, намекающую на возможность жизни — в атмосфере экзопланеты в обитаемой зоне. Это открытие может помочь в поиске внеземной жизни и понимании разнообразия планетарных миров.


Экзопланета K2-18 b — горячая газовая планета, которая в 8,6 раза больше Земли и имеет углеродсодержащие молекулы, включая метан и углекислый газ. Она находится в 124 световых годах от Земли и обращается вокруг красного карлика K2-18 — звезды, которая холоднее и меньше Солнца. Планета имеет орбиту всего в 33 дня и получает от своей звезды примерно столько же света, сколько Земля от Солнца. Это означает, что она находится в так называемой обитаемой зоне — диапазоне расстояний от звезды, при которых на планете может существовать жидкая вода.

Вода — один из ключевых факторов для возникновения и поддержания жизни, какой мы ее знаем. В 2019 году с помощью космического телескопа «Хаббл» было обнаружено, что в атмосфере K2-18 b есть пары воды. Это было первое подтверждение наличия водяного пара на экзопланете в обитаемой зоне. Однако «Хаббл» не мог определить другие составляющие атмосферы планеты, которые также могут быть связаны с жизнью или ее условиями.

Для более детального изучения атмосферы K2-18 b был задействован новый космический телескоп «Джеймс Уэбб», запущенный в конце 2021 года. Этот телескоп имеет более чувствительные инструменты и может наблюдать более широкий спектр излучения, чем «Хаббл». Благодаря этому он смог обнаружить не только водяной пар, но и другие молекулы в атмосфере K2-18 b, такие, как сернистый ангидрид, углекислый газ, оксид углерода, натрий и калий. Эти данные были опубликованы в журнале Nature Astronomy.

Среди этих молекул особое внимание привлекает сернистый ангидрид (SO2), который является продуктом фотохимических реакций — реакций, вызванных звездным светом. На Земле этот газ выделяется при извержениях вулканов и является одним из индикаторов геологической активности планеты. Кроме того, на Земле SO2 связан с живыми организмами: он производится некоторыми бактериями и фитопланктоном — микроскопическими растениями, которые живут в океанах и являются основой пищевой цепи. Таким образом, наличие SO2 в атмосфере K2-18 b может указывать на то, что на планете есть вулканизм, океаны и даже жизнь. Однако для того, чтобы утверждать это с уверенностью, необходимо исключить другие возможные источники SO2, такие, как кометы или астероиды, которые могли столкнуться с планетой и принести этот газ с собой.

Также анализируя данные от космического телескопа Джеймса Уэбба, астрономы обнаружили интересную молекулу — диметилсульфид (DMS), которая обычно образуется только в результате жизнедеятельности на Земле. Большую часть этой молекулы испускает фитопланктон в морской среде.


— Никку Мадхусудхан, астроном Кембриджского университета и ведущий автор статьи.

Хотя первоначальные наблюдения и требуют дополнительных подтверждений, ученые утверждают, что K2-18 b и другие планеты Hycean могут стать наилучшими кандидатами для поиска жизни за пределами нашей солнечной системы. Это открытие предоставляет новые возможности для изучения экзопланет и расширения наших знаний о возможных формах жизни во Вселенной.