Czy jesteśmy świadkami wiekopomnego odkrycia życia na innej planecie?

K2-18b to odległa od nas o 124 lata świetlne, 8 razy cięższa od Ziemi planeta okrążająca swoją gwiazdę w 33 dni, dość blisko, bo w odległości 0,16 jednostki astronomicznej. Jej macierzyste ciało niebieskie jest ponad dwukrotnie lżejsze od Słońca. To oznacza, że emituje dużo mniej energii. Mimo niewielkiego promienia orbity K2-18b otrzymuje podobną dawkę światła co Ziemia od Słońca. Znajduje się więc w ekosferze, czyli w odległości, która pozwala na obecność wody – na powierzchni – w stanie ciekłym. Najnowsze analizy jej obserwacji, dokonanych przy użyciu Teleskopu Kosmicznego Jamesa Webba, przedstawił zespół Nikku Madhusudhana z Institute of Astronomy, Cambridge University w artykule zaakceptowanym do publikacji w „The Astrophysical Journal Letters”.

Naukowcy ci – pierwszy raz w dziejach – wykryli metan (CH4) i dwutlenek węgla (CO2) w atmosferze planety znajdującej się w ekosferze. Ilość tych molekuł w atmosferze, przy jednoczesnym braku amoniaku (NH3) sugeruje, że glob ten może być tzw. planetą hyceańską (nazwa ukuta z połączenia hydrogen + ocean), czyli pokrytą gigantycznym oceanem, z atmosferą bogatą w związki wodorowe. Na tym można by poprzestać, bo to dostatecznie przełomowe odkrycie. Autorzy publikacji poszli jednak dalej. I rozpętała się burza.

Publikacja artykułu zbiegła się z celebrującą rok naukowych badań teleskopu Webba konferencją w Baltimore. Nikku Madhusudhan przedstawił w jej trakcie informację, że przeprowadzone przez jego zespół modelowanie atmosfery planety sugeruje także możliwą obecność siarczku dimetylu – (CH3)2S. To o tyle fascynujące, że na Ziemi związek ten jest produktem procesów biologicznych. Uważa się go więc za biomarker (na Ziemi produkowany jest na przykład przez oceaniczny fitoplankton). Połączenie tego odkrycia z faktem, że K2-18b to prawdopodobnie planeta oceaniczna, może przyprawić o zawrót głowy. Czy właśnie jesteśmy świadkami odkrycia życia na innej planecie?

Informacja sprowokowała sporo sceptyczny reakcji. Są one uzasadnione. Związki chemiczne w atmosferach planet wykrywa się w dosyć zawiły sposób. Omawiane obserwacje wykonano metodą spektroskopii transmisyjnej. Obserwowano planetę, gdy ta przechodziła przez tarczę swojej gwiazdy, absorbując część jej światła. Tak otrzymane widmo atmosfery porównuje się z modelami składu chemicznego planet, poszukując najlepszego dopasowania.

Metan i dwutlenku węgla jednoznacznie wyjaśniają profil widma planety. Siarczek dimetylu daje jednak tylko drobny wkład w całkowity skład atmosfery, praktycznie nieodróżnialny od szumu. Mowa 60-procentowym prawdopodobieństwie tego, że sygnał pochodzi z właśnie tej molekuły. Takiej wartości zazwyczaj nie uznaje się za statystycznie znaczącą na tyle, żeby obwieścić nowe odkrycie.

Czy gdyby molekuła nie była biomarkerem, naukowcy również raportowaliby jej wykrycie? Wydaje mi się, że nie. Potencjalna doniosłość odkrycia musiała jawić się jednak bardzo kusząco. Zresztą w obwieszczaniu prawdopodobnych wykryć nie ma nic złego – to sygnał dla pozostałych badaczy, żeby włożyć jeszcze więcej wysiłku w obserwacje K2-18b i potwierdzić lub wykluczyć hipotezę.

Problem pojawia się wtedy, gdy wiadomość o biomarkerze idzie w świat i absorbuje środowisko naukowe i opinię publiczną bardziej niż pozostałe, dużo bardziej pewne wyniki. Być może okaże się, że siarczku dimetylu w atmosferze wcale nie ma. Wtedy może pojawić się pytanie, gdzie jeszcze pomylili się naukowcy? Albo na ile wiarygodne są inne wyniki z teleskopu Webba?

Astronom i popularyzator nauki Carl Sagan parafrazując Laplace’a, stwierdził: „Nadzwyczajne twierdzenia wymagają nadzwyczajnych dowodów”. Tutaj takich nie ma. Po prezentacji wyników Nikku Madhusudhan ujawnił, że obserwacje prowadzone MIRI – innym instrumentem teleskopu Webba, działającym w dalszej podczerwieni – również sugerują obecność siarczku dimetylu. Wydaje się więc, że naukowcy dysponują na razie sobie tylko znanymi dowodami. Z jednej strony wydają się więc ostrożni w raportowaniu wyników. Z drugiej jednak w publikacji znajdziemy sekcję zatytułowaną „Possible evidence of life”, która aż prosi się o sensacyjne nagłówki w mediach.

Skupmy się jednak na tym, co solidnie potwierdzone naukowo – na pierwszym wykryciu metanu i dwutlenek węgla na planecie w ekosferze. To najbardziej przekonujący do tej pory dowód na istnienie niesamowitych planet-oceanów.