Διάστημα: Υποχωρούν οι υποψίες ζωής σε εξωπλανήτη - Πώς μπορεί να αναγνωριστεί μία «βιο-υπογραφή»

Τον Απρίλιο, μια ομάδα επιστημόνων με έδρα το Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ ισχυρίστηκε ότι ένας πλανήτης που βρίσκεται σε τροχιά γύρω από ένα μακρινό άστρο φέρει πιθανή «υπογραφή ζωής». Η ανακοίνωση προκάλεσε έντονη συζήτηση μεταξύ των αστρονόμων, με πολλούς σκεπτικιστές να υποστηρίζουν ότι τα στοιχεία ήταν πολύ διφορούμενα.

Τώρα μια ομάδα υπό την ηγεσία της NASA έκανε μια νέα σειρά παρατηρήσεων του πλανήτη που είναι γνωστός ως K2-18b, ο οποίος απέχει 124 έτη φωτός από τη Γη. Έδωσαν μια σαφέστερη εικόνα του πλανήτη - επιβεβαιώνοντας την παρουσία νερού, ίσως και ως ενός ωκεανού.

Όμως οι νέες παρατηρήσεις απέτυχαν να επιβεβαιώσουν ενδείξεις ζωής. Στην αρχική μελέτη, η ομάδα του Κέιμπριτζ υποστήριξε ότι ο K2-18b φαινόταν να έχει στην ατμόσφαιρά του ένα αέριο που στη Γη παράγεται μόνο από έμβια όντα. Η μελέτη της NASA δεν βρήκε ισχυρές ενδείξεις για αυτό το αέριο.

Δύσκολος ο εντοπισμός των βιο-υπογραφών

Επιπλέον, η ομάδα της NASA υποστηρίζει ότι ακόμη και αν το αέριο υπήρχε στον K2-18b, μπορεί να σχηματίστηκε μέσω απλής χημείας. Αυτό που κάποτε φαινόταν σαν ένα πολλά υποσχόμενο στοιχείο ζωής - ένα βιοσημάδι - μπορεί να μην είναι τίποτα άλλο παρά μια οφθαλμαπάτη.

«Ένα βασικό συμπέρασμα είναι ότι ο εντοπισμός βιο-υπογραφών θα είναι δύσκολη, ανεξάρτητα από το είδος του πλανήτη για τον οποίο μιλάμε», δήλωσε ο Jacob Bean, αστρονόμος στο Πανεπιστήμιο του Σικάγο, ο οποίος δεν συμμετείχε στη μελέτη.

Η ομάδα της NASA, σε συνεργασία με τον επικεφαλής της ομάδας του Κέιμπριτζ, δημοσίευσε τα νέα της αποτελέσματα στο διαδίκτυο την περασμένη εβδομάδα. Οι επιστήμονες υπέβαλαν τη μελέτη σε επιστημονικό περιοδικό για δημοσίευση.

Οι πλανήτες που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από άλλα άστρα είναι τόσο αμυδροί που οι αστρονόμοι πρέπει να συνθέσουν στοιχεία γι' αυτούς, παρατηρώντας για παράδειγμα τον τρόπο που εμποδίζουν το φως από το άστρο τους καθώς περνούν μπροστά του.

Οι πρώτες μελέτες για τέτοιους εξωπλανήτες αποκάλυψαν ότι πολλοί από αυτούς είναι μεγαλύτεροι από τη Γη αλλά μικρότεροι από τους γιγάντιους πλανήτες του εξωτερικού ηλιακού μας συστήματος. Χωρίς σαφείς αναλογίες κοντά στο σπίτι μας, οι ερευνητές αγωνίστηκαν να οραματιστούν αυτούς τους παράξενους εξωπλανήτες. Είναι φτιαγμένοι από αέριο ή μήπως είναι βραχώδεις κόσμοι με υγρούς ωκεανούς;

Από το 2022, οι αστρονόμοι έχουν τη δυνατότητα να χρησιμοποιήσουν ένα νέο ισχυρό όργανο - το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb - για να κοιτάξουν αυτούς τους μακρινούς κόσμους. Το 2023 και το 2024, μια ομάδα ερευνητών με επικεφαλής τον Nikku Madhusudhan του Πανεπιστημίου του Κέιμπριτζ, πραγματοποίησε δύο παρατηρήσεις του εξωπλανήτη K2-18b.

Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν το διαστημικό τηλεσκόπιο για να καταγράψουν το φως που προερχόταν από τον ήλιο του K2-18b και στη συνέχεια ταξίδεψε μέσα από την ατμόσφαιρα του εξωπλανήτη. Τα μόρια στην ατμόσφαιρα απορρόφησαν ορισμένα μήκη κύματος, δημιουργώντας λεπτές μετατοπίσεις στο φως του άστρου.

Τι είναι το αέριο DMS που μπορεί να αποτελέσει σημάδι ύπαρξης εξωγήινης ζωής

Τον Απρίλιο, ο Dr. Madhusudhan και οι συνάδελφοί του υποστήριξαν ότι ορισμένες από αυτές τις μετατοπίσεις προκλήθηκαν πιθανότατα από ένα αέριο γνωστό ως διμεθυλοσουλφίδιο ή DMS.

Η Γη έχει DMS στην ατμόσφαιρά της, αλλά εδώ παράγεται μόνο από ζωντανούς οργανισμούς, όπως τα θαλάσσια φύκια. Η ομάδα του Κέιμπριτζ πρότεινε ότι ο K2-18b μπορεί επίσης να έχει έναν ωκεανό γεμάτο ζωή που εκπέμπει DMS στην ατμόσφαιρα.

Σε τρεις ξεχωριστές αναλύσεις, άλλοι ερευνητές αμφισβήτησαν γρήγορα αυτόν τον ισχυρισμό. Υποστήριξαν ότι ένα σήμα που έμοιαζε με το DMS θα μπορούσε να είναι ανούσιος θόρυβος ή ίσως ένα άλλο μόριο που δεν έχει καμία σχέση με την παρουσία ζωής.

Όλοι όσοι συμμετείχαν στη συζήτηση συμφώνησαν ότι περισσότερες παρατηρήσεις του K2-18b θα βοηθούσαν. Αν το DMS ήταν πράγματι παρόν στην ατμόσφαιρα, το σήμα του θα μπορούσε να γίνει ισχυρότερο με περισσότερα δεδομένα.

Και αυτά τα δεδομένα ήταν καθ' οδόν. Το 2024, μια ομάδα με επικεφαλής τον Renyu Hu στο Εργαστήριο Αεριοπροώθησης της NASA χρησιμοποίησε το διαστημικό τηλεσκόπιο για να κάνει τέσσερις παρατηρήσεις του K2-18b καθώς περνούσε μπροστά από το άστρο του.

Στη συνέχεια οι ερευνητές εξέτασαν τα αποτελέσματα για να καταλάβουν τη χημική σύσταση του εξωπλανήτη. Τις τελευταίες εβδομάδες, συνεργάστηκαν με τον Dr. Madhusudhan για να αναλύσουν όλες τις παρατηρήσεις του K2-18b που έχουν γίνει μέχρι στιγμής για να αποκτήσουν μια ακόμη πιο ξεκάθαρη εικόνα.

Σε συνέντευξή του, ο Δρ Hu δήλωσε ότι ορισμένες πτυχές του K2-18b έρχονται στην επιφάνεια. «Τώρα μπορούμε να πούμε με βεβαιότητα ότι ο πλανήτης δεν έχει μόνο μεθάνιο στην ατμόσφαιρά του αλλά και διοξείδιο του άνθρακα», είπε.

Επιπλέον, οι παρατηρήσεις αποκαλύπτουν ότι το μισό της μάζας του εξωπλανήτη αποτελείται από νερό. «Αυτός είναι ένας αρκετά πλούσιος σε νερό πλανήτης», δήλωσε ο Δρ Hu.

Ο Dr. Hu και οι συνάδελφοί του δεν μπορούν να πουν ακριβώς ποια μορφή έχει αυτό το νερό. Κάποιο από αυτό μπορεί να υπάρχει ως πάγος σε έναν βραχώδη πυρήνα. Κάποιο από αυτό μπορεί να περιφέρεται στην επιφάνεια ως υγρός ωκεανός. Παρά την αβεβαιότητα αυτή, ο Δρ Bean δήλωσε ότι η νέα εργασία καθιστά τον K2-18b «έναν συναρπαστικό πλανήτη», ο οποίος «ανοίγει την πόρτα για τη μελέτη ενός περιβάλλοντος υγρού νερού πέρα από το ηλιακό μας σύστημα για πρώτη φορά».

Οι πιθανότητες για ύπαρξη ζωής στον K2-18b υποχωρούν

Όμως η νέα μελέτη θα απογοητεύσει όσους ελπίζουν σε εξωγήινη ζωή στον K2-18b. «Η δημοσίευσή μας δεν παρέχει καμία πειστική απόδειξη για την ύπαρξη DMS», δήλωσε ο Δρ Hu. «Δεν πιστεύουμε ότι έχουμε μια ανίχνευση».

Είναι ακόμα πιθανό ο K2-18b να περιέχει λίγο DMS, αλλά θα είναι σε πολύ χαμηλό επίπεδο για να ανιχνευθεί με σαφήνεια. Και ο Dr. Hu και οι συνεργάτες του έχουν προσθέσει μια νέα τροπή στη συζήτηση για το DMS και τους εξωγήινους. Σε έναν πλανήτη όπως ο K2-18b, υποστηρίζουν, το DMS δεν αποτελεί αξιόπιστο σημάδι εξωγήινης ζωής.

Οι νέες παρατηρήσεις αποδεικνύουν ότι η ατμόσφαιρα του K2-18b είναι εξαιρετικά διαφορετική από τη γήινη. Για να δουν πώς οι χημικές ουσίες του εξωπλανήτη μπορεί να αντιδρούν μεταξύ τους, ο Dr. Hu και οι συνεργάτες του δημιούργησαν ένα μοντέλο της ατμόσφαιρας σε υπολογιστή. Στο μοντέλο τους, ο πλανήτης δημιούργησε ένα απόθεμα DMS. Ο εξωπλανήτης δεν χρειαζόταν φύκια ή άλλους οργανισμούς για να παράγει το αέριο.

«Ακόμα και αν υπήρχε», δήλωσε ο Δρ Bean, αναφερόμενος στο DMS, «δεν θα σήμαινε αυτόματα ζωή».

Ο Δρ Hu παρέμεινε αισιόδοξος ότι το διαστημικό τηλεσκόπιο θα μπορούσε να αποκαλύψει περισσότερες λεπτομέρειες για τους εξωπλανήτες και ίσως ακόμη και να βρει μια πιθανή «βιο-υπογραφή». Αλλά πρώτα, προειδοποίησε, οι επιστήμονες θα πρέπει να κατανοήσουν τις παρατηρήσεις που κάνουν τώρα, για να καταλάβουν πόσο διαφορετικοί από τη Γη μπορεί να είναι οι εξωπλανήτες.