Ανακάλυψη που αλλάζει την Ιστορία του διαστήματος όπως τη γνωρίζαμε
Ένας μακρινός κόσμος καλυμμένος από ωκεανούς, γεμάτος ζωή.
Αυτή είναι η πιο πιθανή εξήγηση για μια νέα ανακάλυψη που έκαναν οι επιστήμονες, οι οποίοι λένε ότι εντόπισαν τα πιο ελπιδοφόρα σημάδια ζωής έξω από το ηλιακό μας σύστημα.
Χρησιμοποιώντας δεδομένα από το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb (JWST), οι αστρονόμοι, με επικεφαλής το Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ, εντόπισαν τα χημικά αποτυπώματα διμεθυλοσουλφίδιο (DMS) και διμεθυλοδισουλφίδιο (DMDS) – μόρια που υποδηλώνουν ζωή.
Εδώ στη Γη, αυτά τα μόρια παράγονται μόνο από ζωντανούς οργανισμούς – κυρίως μικροβιακή ζωή, όπως το θαλάσσιο φυτοπλαγκτόν.
Τα μόρια ανιχνεύθηκαν στην ατμόσφαιρα του εξωπλανήτη K2-18b, ο οποίος βρίσκεται σε απόσταση περίπου 124 ετών φωτός από τη Γη στον αστερισμό του Λέοντα.
Βρίσκεται σε τροχιά γύρω από ένα ερυθρό άστρο νάνο στη λεγόμενη «κατοικήσιμη ζώνη», η οποία θεωρείται η πιο υποσχόμενη θέση για την ανεύρεση πλανητών που μπορούν να υποστηρίξουν τη ζωή.
Ο K2-18b είναι 2,6 φορές μεγαλύτερος και 8,6 φορές πιο συμπαγής από τη Γη και οι ειδικοί πιστεύουν ότι πιθανότατα καλύπτεται από έναν ωκεανό – κάνοντάς τον αυτό που αποκαλούν «κόσμο των Υκεανών».
Η θερμοκρασία του πλανήτη είναι παρόμοια με αυτή της Γης, αλλά βρίσκεται σε τροχιά τόσο κοντά στο άστρο του που ένα έτος εκεί διαρκεί μόλις 33 ημέρες.
Προηγούμενες παρατηρήσεις εντόπισαν μεθάνιο και διοξείδιο του άνθρακα στην ατμόσφαιρά του – η πρώτη φορά που ανακαλύφθηκαν μόρια με βάση τον άνθρακα σε εξωπλανήτη στην κατοικήσιμη ζώνη.
Τώρα, η ανάλυση των νέων δεδομένων έφερε στο φως τις ενώσεις που – απ’ όσο γνωρίζουν οι επιστήμονες – παράγονται μόνο από ζωντανούς οργανισμούς.
Οι συγκεντρώσεις των DMS και DMDS στην ατμόσφαιρα του K2-18b είναι πολύ διαφορετικές από ό,τι στη Γη, όπου είναι γενικά κάτω από ένα μέρος ανά δισεκατομμύριο κατ’ όγκο.
Στον K2-18b, εκτιμάται ότι είναι χιλιάδες φορές ισχυρότερες – πάνω από 10 μέρη ανά εκατομμύριο.
Επικεφαλής της έρευνας ήταν ο καθηγητής Nikku Madhusudhan, από το Ινστιτούτο Αστρονομίας του Cambridge.
‘Προηγούμενες θεωρητικές εργασίες είχαν προβλέψει ότι υψηλά επίπεδα αερίων με βάση το θείο, όπως το DMS και το DMDS, είναι δυνατόν να υπάρχουν σε κόσμους του Υκεανού’, δήλωσε.
‘Και τώρα το παρατηρήσαμε, σύμφωνα με τις προβλέψεις.
‘Λαμβάνοντας υπόψη όλα όσα γνωρίζουμε για αυτόν τον πλανήτη, ένας κόσμος Hycean με έναν ωκεανό που σφύζει από ζωή είναι το σενάριο που ταιριάζει καλύτερα με τα δεδομένα που έχουμε.’
Είπε ότι, ενώ τα αποτελέσματα είναι συναρπαστικά, είναι ζωτικής σημασίας να ληφθούν περισσότερα δεδομένα προτού ισχυριστεί κανείς ότι έχει βρεθεί ζωή σε έναν άλλο κόσμο.
Και ενώ είναι συγκρατημένα αισιόδοξος, θα μπορούσαν να υπάρχουν άγνωστες μέχρι σήμερα χημικές διεργασίες στον K2-18b που μπορεί να ευθύνονται για τα ευρήματα.
Χρειάζονται περαιτέρω παρατηρήσεις από το JWST για να βοηθήσουν στην επιβεβαίωση ότι τα αποτελέσματά τους δεν οφείλονται στην τύχη.
Η ομάδα του ελπίζει επίσης να διεξάγει περαιτέρω πειράματα για να καθορίσει αν τα DMS και DMDS μπορούν να παραχθούν μη βιολογικά στο επίπεδο που ανιχνεύεται σήμερα.
«Σε δεκαετίες από τώρα, μπορεί να κοιτάξουμε πίσω σε αυτό το χρονικό σημείο και να αναγνωρίσουμε ότι τότε ήταν που το ζωντανό σύμπαν έφτασε σε απόσταση αναπνοής», δήλωσε ο καθηγητής Madhusudhan.
«Αυτό θα μπορούσε να είναι το σημείο καμπής, όπου ξαφνικά το θεμελιώδες ερώτημα αν είμαστε μόνοι στο σύμπαν είναι ένα ερώτημα που μπορούμε να απαντήσουμε».
Για να προσδιορίσουν τη χημική σύνθεση των ατμοσφαιρών των μακρινών πλανητών, οι αστρονόμοι αναλύουν το φως από το μητρικό αστέρι τους καθώς ο πλανήτης διέρχεται ή περνά μπροστά από το αστέρι.
Καθώς ο K2-18b διέρχεται, το JWST μπορεί να ανιχνεύσει μια πτώση της αστρικής φωτεινότητας και ένα μικρό μέρος του αστρικού φωτός περνάει μέσα από την ατμόσφαιρα του πλανήτη πριν φτάσει στη Γη.
Είπε ότι, ενώ τα αποτελέσματα είναι συναρπαστικά, είναι ζωτικής σημασίας να ληφθούν περισσότερα δεδομένα προτού ισχυριστεί κανείς ότι έχει βρεθεί ζωή σε έναν άλλο κόσμο.
Και ενώ είναι συγκρατημένα αισιόδοξος, θα μπορούσαν να υπάρχουν άγνωστες μέχρι σήμερα χημικές διεργασίες στον K2-18b που μπορεί να ευθύνονται για τα ευρήματα.
Χρειάζονται περαιτέρω παρατηρήσεις από το JWST για να βοηθήσουν στην επιβεβαίωση ότι τα αποτελέσματά τους δεν οφείλονται στην τύχη.
Η ομάδα του ελπίζει επίσης να διεξάγει περαιτέρω πειράματα για να καθορίσει αν τα DMS και DMDS μπορούν να παραχθούν μη βιολογικά στο επίπεδο που ανιχνεύεται σήμερα.
«Σε δεκαετίες από τώρα, μπορεί να κοιτάξουμε πίσω σε αυτό το χρονικό σημείο και να αναγνωρίσουμε ότι τότε ήταν που το ζωντανό σύμπαν έφτασε σε απόσταση αναπνοής», δήλωσε ο καθηγητής Madhusudhan.
«Αυτό θα μπορούσε να είναι το σημείο καμπής, όπου ξαφνικά το θεμελιώδες ερώτημα αν είμαστε μόνοι στο σύμπαν είναι ένα ερώτημα που μπορούμε να απαντήσουμε».
Για να προσδιορίσουν τη χημική σύνθεση των ατμοσφαιρών των μακρινών πλανητών, οι αστρονόμοι αναλύουν το φως από το μητρικό αστέρι τους καθώς ο πλανήτης διέρχεται ή περνά μπροστά από το αστέρι.
Καθώς ο K2-18b διέρχεται, το JWST μπορεί να ανιχνεύσει μια πτώση της αστρικής φωτεινότητας και ένα μικρό μέρος του αστρικού φωτός περνάει μέσα από την ατμόσφαιρα του πλανήτη πριν φτάσει στη Γη.
Η απορρόφηση μέρους του αστρικού φωτός στην ατμόσφαιρα του πλανήτη αφήνει αποτυπώματα στο αστρικό φάσμα, τα οποία οι αστρονόμοι μπορούν να συνθέσουν για να προσδιορίσουν τα συστατικά αέρια της ατμόσφαιρας του εξωπλανήτη.
Πέρυσι, το JWST εντόπισε ασθενείς ενδείξεις ότι «κάτι άλλο συμβαίνει» στον K2-18b παράλληλα με την ανακάλυψη του μεθανίου και του διοξειδίου του άνθρακα.
«Δεν γνωρίζαμε με βεβαιότητα αν το σήμα που είδαμε την προηγούμενη φορά οφειλόταν στο DMS, αλλά μόνο η υπόνοια του ήταν αρκετά συναρπαστική για να ρίξουμε μια νέα ματιά με το JWST χρησιμοποιώντας ένα διαφορετικό όργανο», εξήγησε ο καθηγητής Madhusudhan.
Το προηγούμενο, δοκιμαστικό, συμπέρασμα του DMS έγινε με τη χρήση των οργάνων NIRISS (Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph) και NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) του JWST, τα οποία καλύπτουν από κοινού την περιοχή του εγγύς υπέρυθρου (0,8-5 μm) των μηκών κύματος.
Η νέα, ανεξάρτητη παρατήρηση χρησιμοποίησε το MIRI (Mid-Infrared Instrument) του JWST στην περιοχή του μέσου υπερύθρου (6-12 μικρά).
«Πρόκειται για μια ανεξάρτητη σειρά αποδείξεων, χρησιμοποιώντας ένα διαφορετικό όργανο από ό,τι κάναμε προηγουμένως και ένα διαφορετικό εύρος μήκους κύματος φωτός, όπου δεν υπάρχει επικάλυψη με τις προηγούμενες παρατηρήσεις», δήλωσε ο καθηγητής Madhusudhan.
«Το σήμα ήταν ισχυρό και σαφές».
Ο συν-συγγραφέας Måns Holmberg, ερευνητής στο Space Telescope Science Institute στη Βαλτιμόρη των ΗΠΑ, πρόσθεσε: «Ήταν μια απίστευτη συνειδητοποίηση βλέποντας τα αποτελέσματα να αναδύονται και να παραμένουν συνεπή κατά τη διάρκεια των εκτεταμένων ανεξάρτητων αναλύσεων και των δοκιμών αξιοπιστίας».
Το DMS και το DMDS είναι μόρια της ίδιας χημικής οικογένειας και προβλέπεται ότι και τα δύο είναι βιοσημαίες.
Και τα δύο μόρια έχουν επικαλυπτόμενα φασματικά χαρακτηριστικά στην παρατηρούμενη περιοχή μηκών κύματος, αν και περαιτέρω παρατηρήσεις θα βοηθήσουν στη διαφοροποίηση μεταξύ των δύο μορίων.
‘Η εργασία μας αποτελεί την αφετηρία για όλες τις έρευνες που απαιτούνται τώρα για την επιβεβαίωση και την κατανόηση των επιπτώσεων αυτών των συναρπαστικών ευρημάτων’, δήλωσε ο συν-συγγραφέας Σάββας Κωνσταντίνου, επίσης από το Ινστιτούτο Αστρονομίας του Cambridge.
Η ομάδα λέει ότι οι παρατηρήσεις τους έχουν φθάσει στο επίπεδο στατιστικής σημαντικότητας «τριών σίγμα» – που σημαίνει ότι υπάρχει πιθανότητα 0,3% να συνέβησαν τυχαία.
Για να φθάσουν στην αποδεκτή ταξινόμηση για επιστημονική ανακάλυψη, οι παρατηρήσεις θα πρέπει να περάσουν το όριο των πέντε σίγμα, που σημαίνει ότι θα υπάρχει πιθανότητα κάτω από 0,00006% να συνέβησαν τυχαία.
Είπαν ότι μεταξύ 16 και 24 ωρών χρόνου παρακολούθησης παρατήρησης με το JWST μπορεί να τους βοηθήσει να φτάσουν την τόσο σημαντική σημασία του πέντε σίγμα.
Η ανακάλυψη δημοσιεύθηκε στο περιοδικό The Astrophysical Journal Letters.
Τον περασμένο μήνα, οι επιστήμονες ανακοίνωσαν ότι οργανικά μόρια «άνευ προηγουμένου μεγέθους» είχαν ανακαλυφθεί στον Άρη, προσθέτοντας περαιτέρω ενδείξεις ότι κάποτε μπορεί να υπήρχε ζωή στον Κόκκινο Πλανήτη.
Οι ειδικοί βρήκαν μεγάλες αλυσίδες άνθρακα, που περιείχαν έως και 12 διαδοχικά άτομα, σε δείγματα αρειανών πετρωμάτων που χρονολογούνται δισεκατομμύρια χρόνια πριν.
Αυτά τα οργανικά μόρια – τα μακρύτερα που έχουν εντοπιστεί μέχρι στιγμής – θα μπορούσαν να προέρχονται από λιπαρά οξέα, τα οποία είναι τα δομικά στοιχεία των λιπών και των ελαίων και δημιουργούνται στη Γη μέσω βιολογικής δραστηριότητας.
Και οι επιστήμονες δήλωσαν ότι η ανακάλυψη παρουσιάζει «μεγάλο ενδιαφέρον» για την αναζήτηση πιθανών ενδείξεων ζωής.
Κοινοποιήστε: