В NASA нашли доказательство жизни на другой планете. Что это значит для нас?

В поисках жизни на других планетах ученые сталкиваются с множеством трудностей и загадок. Одна из них — как определить, что на некоторых экзопланетах, то есть планетах, вращающихся вокруг других звезд, существуют или существовали живые организмы. Для этого необходимо изучать атмосферу этих планет, в которой могут присутствовать следы химических соединений, связанных с жизнью. Но какие именно соединения могут служить такими индикаторами?

Недавно НАСА объявило о том, что на одной из таких экзопланет, названной K2-18 b, были обнаружены признаки наличия диметилсульфида (DMS) — молекулы, которая на Земле производится только живыми организмами, в основном фитопланктоном в океанах, реках и озерах. Это открытие было сделано с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST), который способен анализировать свет, проходящий через атмосферу планеты. Кроме того, в атмосфере K2-18 b были обнаружены следы углеродсодержащих молекул, таких как метан и углекислый газ. Эти данные поддерживают гипотезу о том, что K2-18 b может быть так называемой гидроцеанской экзопланетой — планетой с поверхностью, покрытой водным океаном, и водородобогатой атмосферой.

Почему это открытие так важно для поиска внеземной жизни? Во-первых, потому что K2-18 b находится в обитаемой или «золотой» зоне вокруг своей звезды — зоне, где температура не слишком высока и не слишком низка для поддержания жидкой воды. Вода считается одним из ключевых условий для возникновения и развития жизни. Во-вторых, потому что K2-18 b является поднептуновской планетой — планетой, по размеру почти в девять раз больше Земли. Такие планеты редко встречаются в нашем космическом окрестности и плохо изучены, но могут быть очень перспективными для обитания живых существ. Как заявил профессор Никку Мадхусудхан из Кембриджского университета и главный автор статьи, опубликовавшей результаты исследования: «Традиционно поиск жизни на экзопланетах фокусировался преимущественно на меньших каменистых планетах, но большие гидроцеанские миры значительно более подходящи для атмосферных наблюдений».

Однако, не стоит торопиться делать выводы о том, что на K2-18 b действительно есть жизнь. Во-первых, потому что обнаружение DMS еще не подтверждено окончательно, и требуется дальнейшее наблюдение с помощью JWST. Во-вторых, потому что DMS может быть не только биологического, но и абиологического происхождения, то есть образовываться в результате химических реакций без участия живых организмов. В-третьих, потому что наличие DMS и других углеродсодержащих молекул не гарантирует, что на планете есть сложная и разнообразная жизнь, аналогичная земной. Возможно, что на K2-18 b есть только простейшие микроорганизмы или даже только предбиотические молекулы — строительные блоки жизни.

Таким образом, открытие НАСА является важным шагом в изучении гидроцеанских экзопланет и поиске жизни в космосе, но не дает окончательного ответа на этот вопрос. Для того, чтобы утверждать с уверенностью, что на K2-18 b или других подобных планетах есть жизнь, необходимо проводить более глубокий и детальный анализ их атмосферы, поверхности и внутреннего строения. Как сказал профессор Мадхусудхан: «Наша конечная цель — идентификация жизни на обитаемой экзопланете, которая бы преобразовала наше понимание нашего места во вселенной. Наши результаты — это обнадеживающий шаг к более глубокому пониманию гидроцеанских миров в этом поиске».

Как работает космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) и как он может анализировать атмосферу экзопланет?

JWST — это научный инструмент, который был запущен в космос в 2021 году и находится на расстоянии около 1,5 миллиона километров от Земли. Он имеет огромное зеркало диаметром 6,5 метров, которое позволяет ему собирать больше света от далеких объектов. Он также оснащен четырьмя научными приборами, которые позволяют ему изучать различные длины волн электромагнитного излучения, от видимого до инфракрасного. Один из этих приборов — спектрограф NIRSpec — способен разделять свет на составляющие цвета и измерять интенсивность каждого цвета. Это позволяет определять химический состав атмосферы экзопланет, так как разные молекулы поглощают или излучают свет на определенных длинах волн. Таким образом, JWST может анализировать свет, проходящий через атмосферу планеты, когда она проходит перед своей звездой, и определять наличие или отсутствие различных химических соединений.

Что такое гидроцеанские экзопланеты и почему они интересны для поиска жизни?

Гидроцеанские экзопланеты — это планеты, у которых поверхность полностью или частично покрыта жидкой водой, а атмосфера содержит большое количество водорода. Они отличаются от каменистых планет, таких как Земля или Марс, которые имеют тонкую атмосферу и твердую поверхность. Гидроцеанские экзопланеты интересны для поиска жизни, потому что они могут иметь благоприятные условия для существования водной жизни под поверхностью океана. Вода может служить растворителем для химических реакций, необходимых для жизни, а также защищать живые организмы от космического излучения и сильных температурных колебаний. Кроме того, гидроцеанские экзопланеты могут иметь геологическую активность, которая может обеспечивать источники энергии и питательных веществ для жизни.

Какие еще молекулы могут служить биомаркерами — признаками жизни на экзопланетах?

Биомаркеры — это молекулы, которые производятся или потребляются живыми организмами и которые могут быть обнаружены в атмосфере или поверхности планеты. Существует много разных биомаркеров, которые могут указывать на разные типы жизни. Например, кислород — это биомаркер, который свидетельствует о наличии фотосинтезирующих организмов, таких как растения или водоросли. Азот — это биомаркер, который свидетельствует о наличии азотфиксирующих бактерий, которые могут обогащать почву азотом. Озон — это биомаркер, который свидетельствует о наличии кислорода и защитного слоя от ультрафиолетового излучения. Аммиак — это биомаркер, который свидетельствует о наличии животных или дыхательных процессов. Сероводород — это биомаркер, который свидетельствует о наличии анаэробных организмов, которые не нуждаются в кислороде. Все эти и многие другие молекулы могут быть обнаружены с помощью спектроскопии и служить признаками жизни на экзопланетах. Однако, надо помнить, что некоторые из них могут также иметь не живые источники или быть разрушены другими факторами. Поэтому, для подтверждения жизни на экзопланетах необходимо искать комбинацию разных биомаркеров и сравнивать их с моделями атмосферы и климата планеты.