Кислород устарел! Ученые нашли новый ключ к внеземной жизни

Если мы до сих пор не нашли жизнь на других планетах, то, скорее всего, не там искали. Научное исследование, которое было опубликовано 1 марта 2025 году в The Astrophysical Journal Letters, предлагает обратить особое внимание на гицеанические миры.

Ученые уверены: именно такие планеты станут главной целью космического телескопа «Джеймс Уэбб» во время поисков жизни. Такие миры, где гигантские океаны покрыты сверху толстой водородной оболочкой, могут прятать химические «автографы» таких организмов, какие даже представить сложно.

Но как отличить следы жизни от простых совпадений? Ответ, возможно, кроется в молекулах, которые на Земле производят… обычные микробы.

Под водородной шубой

Гицеанические планеты — это фантастический гибрид океанических глубин и газовых гигантов. Представьте: под слоем водорода, который в тысячи раз плотнее земной атмосферы, скрывается океан глубиной в сотни километров. Температура там может достигать сотен градусов, но вода остается жидкой благодаря чудовищному давлению.

Само название «гицеанический» — это игра слов: hydrogen («водород») + ocean («океан»). Концепцию предложил в 2021 году планетолог Никку Мадхусудхан из Кембриджа, пытаясь объяснить загадочные свойства некоторых экзопланет.

Главный кандидат на звание гицеанического мира — K2-18b. Этот субнептун находится в 124 световых годах от нас. Планета вращается в «зоне жизни» красного карлика, который и меньше, и холоднее нашего Солнца, но часто разражается вспышками смертоносных для всего живого импульсов.



В 2019 году телескоп «Хаббл» обнаружил в атмосфере этого субнептуна водяной пар. Позже открытие «усугубил» «Джеймс Уэбб», добавив в список имеющихся химических веществ углекислый газ и метан.

Однако самое жаркое обсуждение вызвал диметилсульфид — вещество, которое на Земле производят исключительно морские организмы, например, фитопланктон. Пока данные спорные, но ученые уже сравнивают это с поиском иголки в космическом стоге сена.

Почему гицеанические миры так привлекательны для охотников за жизнью? Их водородная «шуба» работает как гигантский фильтр: она блокирует помехи от звезды и самой атмосферы, делая биосигнатуры (химические следы жизни) ярче для телескопов.

Метилгалогениды — ключ к разгадке

Кислород — классический маркер жизни, но в далеких мирах его почти не видно. Что делать? Ученые Калифорнийского университета предлагают искать метилгалогениды — молекулы, которые на Земле производят бактерии, водоросли и даже некоторые грибы. Эти соединения состоят из углерода, трех атомов водорода и галогена (хлора, брома или фтора). На нашей планете они быстро разрушаются, но в гицеанических мирах все иначе.


— Микаэла Люнг, ведущий автор исследования.

Очень важен еще тот факт, что вышеупомянутые молекулы поглощают инфракрасный свет на тех длинах волн, за которыми «охотится» «Джеймс Уэбб». Люнг рассчитала: чтобы их обнаружить достаточно всего 13 часов наблюдений. Кислород бы пришлось искать как минимум вдвое дольше.



Само собой, не обошлось и без подводных камней.

Во-первых, пока что гицеанические миры существуют исключительно в теории. Астрофизики также называют их субнептунами, планетами, чья плотность ниже земной, но выше плотности газовых гигантов.

Во-вторых, кто сказал, что в океанах под водородной шубой находится рай? Напротив, по предварительным расчетам ученых там самый настоящий ад: температуры до 200 °C, давление в тысячи раз выше земного, и никакого солнечного света.


— Эдди Швитерман, астробиолог из Калифорнийского университета.

Бескислородный сценарий

Если на гицеанических планетах и обитают живые существа, то они явно не похожи на людей. С большой долей вероятности это будут какие-нибудь глубоководные экстремалы, какие водятся у нас в Марианской впадине. Организмы там должны дышать водородом, выживать в кромешной тьме и, возможно, питаться химической энергией из гидротермальных источников.


— Швитерман.

На Земле анаэробы обитают в местах, куда кислород не проникает: в кишечнике термитов, болотах, нефтяных скважинах. Но в гицеанических мирах масштабы иные. Толстая водородная атмосфера защищает планету от радиации красных карликов, которые часто устраивают «атомные штормы», уничтожающие атмосферы соседних планет.



Согласно последним исследованиям, красные карлики составляют 75% звезд Млечного Пути. Если большинство из них окружены гицеаническими мирами, то шансы найти жизнь резко возрастают.


— Люнг.