Imaginează -ți o planetă de două ori mai mare decât Pământul, acoperită într -un ocean care miroase a varză dulce.
În fiecare zi, o stea roșie slabă încălzește această lume oceanică și masele nenumărate de creaturi flămândă, asemănătoare cu plancton, care o locuiesc. Se ridică la suprafață cu miliarde, unind împreună pe un continent viu, plutind mai mare decât Australia – aruncând un gaz înțepător în timp ce tricotează lumina soarelui în mâncare.
Gazurile sulfuroase se aburi din înflorirea extraterestră, umplând aerul atât de complet încât un telescop singur care plutește la 700 de miliarde de mile (peste un cvadril de kilometri) poate simți – slab, doar câteva ore în fiecare lună, când planeta apoasă alunecă în fața unei vedete mici, roșii. Pentru acele câteva ore, algele extraterestre ale planetei înțepătoare se fac cunoscute de Pământ.
Sună ca science fiction … dar nu?
În ultimii doi ani, această întrebare a fost subiectul unei dezbateri intense în rândul oamenilor de știință de vânătoare extraterestră, cu cei James Webb Space Telescop (Jwst) în centrul său. Capturată în traversajul puternic al telescopului este planeta K2-18B, situată la aproximativ 120 de ani lumină de Pământ. Nu există nicio întrebare că planeta în sine este reală. Dar condițiile sale de suprafață, precum și probabilitatea de a adăposti viața, rămân contestate.
Un grup de cercetători care au studiat K2-18B cu JWST în ultimii ani pretinde că au detectat Semne de sulfură de dimetil (DMS). Acest compus, care are un miros asemănător cu varza, este ceea ce mulți pământeni consideră „mirosul mării” și este cunoscut doar a fi produs de fitoplanctonul viu, respirație. Echipa mai întâi Sugestii raportate de DMS În atmosfera K2-18B în 2023 și a urmat mai multe lucrări de atunci.
Cu toate acestea, cercetătorii externi rămân sceptici cu privire la această presupusă detectare a DMS. Au avertizat că se bazează detectarea echipei Modelarea datelor discutabile și nu are pragul necesar pentru a semnifica o nouă descoperire științifică. Doar alte observații ale planetei pot rezolva cu adevărat întrebarea.
Dar ceea ce nu este în îndoială este faptul că viziunea infraroșu ultrapoward a JWST oferă oamenilor cel mai bun film pentru a găsi o viață extraterestră.
Datorită JWST, „Învățăm mai multe în ultimii ani decât am aflat în deceniile precedente despre compozițiile atmosferelor din afara din afara Sistem solar, Eddie Schwietermana declarat pentru Live Science un profesor asistent de astrobiologie la Universitatea din California, Riverside Who studiază exoplanetul cu JWST.
Este dogma în căutarea vieții extraterestre că acolo unde există o atmosferă, poate fi și apă pe suprafața unei planete – și acolo unde există apă care curge, poate exista viață. Pentru prima dată, JWST aduce în centrul atenției acei atmosfere extraterestri.
„Suntem într -un moment foarte important în căutarea vieții, prin faptul că avem acum capacitatea tehnologică de a o face”, a spus Victoria Meadowsprofesor de astronomie la Universitatea din Washington și director al Programului de absolvire a astrobiologiei. “Înainte de JWST, nu aveam cu adevărat capacitatea de a face acest lucru.”
Suflarea extratereștrilor
În vânătoarea planetelor locuibile – cele care orbitează în „zona Goldilocks” a vedetei lor de acasă, unde apa lichidă poate curge la suprafață – JWST se află într -o clasă proprie.
Spre deosebire de Hubble Și alte telescoape optice, JWST nu poate imagina direct suprafețele planetelor îndepărtate. Nici nu poate detecta undele radio și alte potențiale “Tehnozignaturi“Emise de orice civilizații extraterestre avansate care ar putea exista. Semnele vieții pe care le caută JWST sunt mult mai elementare. Nu sunt instantanee încețoșate ale unor trasee extraterestre sau semnale radio misterioase, ci indicii de molecule care se încadrează invizibil prin spațiu, mult deasupra suprafeței unei planete.
“Primul pas în găsirea vieții este să găsești o atmosferă”, Sebastian Ziebaa declarat pentru Live Science un cercetător postdoctoral la Centrul de Astrofizică Harvard și Smithsonian. „Pentru a avea apă lichidă la suprafață, ai nevoie de o atmosferă”.
În comparație cu predecesorul său – NASAeste infraroșu Telescopul spațial Spitzer (Lansat în 2003 și retras în 2020) – JWST este „mai bun în toate felurile”, a spus Zieba. Poate arăta mai departe în spațiu și poate detecta o gamă mai largă de lungimi de undă cu infraroșu decât orice telescop înainte. Emisiile cu infraroșu sunt cruciale pentru vânătoarea vieții, deoarece aceste lungimi de undă sunt cele mai bune la codificarea informațiilor despre tipurile de molecule care absorb sau reemiază lumina stelelor în atmosfera unei planete.
Pentru ca JWST să detecteze indicii ale atmosferei unui exoplanet, oamenii de știință trebuie să aștepte un tranzit – momentul în care o planetă se aruncă în fața vedetei sale de acasă, forțând lumina acelei stelei să strălucească prin atmosfera planetei, așa cum se vede din perspectiva noastră pe Pământ. În cazul K2-18B, de exemplu, acest lucru se întâmplă o dată la fiecare 33 de zile.
“Planeta trece în fața stelei și face dinafturi atmosfera”, a spus Meadows. „Este ca un mic halo în jurul planetei”.
Acest „halo” conține indicii importante despre o lume extraterestră. Pe măsură ce lumina stelară curge prin atmosfera planetei, moleculele aeriene fie absoarbe, fie reemnează diferite lungimi de undă ale luminii, schimbând ceea ce JWST vede atunci când observă la acele lungimi de undă. Semnătura unică de lumină compilată din aceste lungimi de undă diferite, numite spectru, poate dezvălui care sunt moleculele în atmosferă. La rândul său, aceste informații permit oamenilor de știință să deducă dimensiunea planetei, condițiile de suprafață, geografia – și șansele de a susține viața.
De exemplu, Meadows a spus, dacă JWST surprinde spectrul unei planete care dezvăluie niveluri ridicate de absorbție de metan și dioxid de carbon în atmosfera sa, ar putea indica o lume locuibilă asemănătoare cu Pământul în Eonul arhean (aproximativ 4 miliarde până la 2,5 miliarde de ani în urmă), când microbele primitive au descompus CO2 și, în urmă cu cantități vaste de metan.
Dovada că aceste condiții există pe o planetă la trilioane de kilometri distanță este partea grea.
Diavolul din date
După ce a făcut o detectare promițătoare a biosigraturii, provocarea devine apoi dovedind că nu poate fi explicată printr -un proces geologic, cum ar fi vulcanismul. Apoi, oamenii de știință trebuie să demonstreze că detectarea lor îndeplinește o semnificație statistică – o întreprindere riguroasă care necesită multe observații repetate ale planetei și verificarea cercetătorilor independenți folosind propriile modele de date.
“Datele Webb sunt foarte complexe”, René Doyona declarat pentru Live Infrarorad Imager și Sliptless Sliptless, un profesor la Universitatea din Montreal și la Investigatorul principal al JWST, în Live Science. “Oamenii au publicat rezultate care nu sunt întotdeauna consecvente. În funcție de cine a redus datele, primiți un răspuns diferit.”
Aici este că studiile timpurii ale K2-18B au căzut sub control. În ciuda detectării tentative a DM -urilor raportate în două Studii De către o echipă de cercetători conduși de Universitatea din Cambridge, experții externi nu au reușit până acum să verifice rezultatul atunci când se uită la aceleași observații cu diferite modele de date. Mai mult, detectarea DMS a atins doar nivelul de trei sigme de semnificație statistică, scăzând mult de nivelul necesar cu cinci sigma. (Un nivel de trei sigmă este în jur de 3 în 1000 de șanse de a fi un fluke, în timp ce o valoare de cinci sigmă înseamnă că un rezultat are o probabilitate de 1 din 3,5 milioane de a fi un fluke).
Nikku Madhusudhanprofesor de astrofizică la Cambridge și autor principal al celor două studii DMS, a spus că acesta nu este un motiv pentru a ignora K2-18B ca candidat pentru o lume locuibilă „plină de viață microbiană”.
“Avem simțiri inițiali pentru ceea ce vedem, dar am putea greși”, a spus Madhusudhan pentru Live Science. “Deci, să fim deschiși să greșim și să obținem mai multe date. Abia atunci putem confirma ceea ce vedem.”
Schwieterman consideră că a fost „prematur” să anunțe detectarea DMS pe K2-18B, având în vedere semnificația statistică discutabilă. Cu toate acestea, el este de acord că DMS este o semnătură promițătoare a vieții că JWST ar trebui să continue vânarea pe alte lumi oceanice potențial locuibile.
“Întrebarea pe care vrem să o punem este: cât de comune sunt biosferele globale în univers?” A spus Schwieterman. Dacă există o viață complexă acolo, inclusiv viața inteligentă, atunci „o mare parte din această întrebare este: cât de comune sunt biosferele din care ar proveni acele forme de viață mai complexe?”
Lovind un „ochi de taur”
Chiar dacă viața nu se concretizează în cele din urmă pe K2-18B, planeta îndepărtată este doar una dintre mulți vizați de ochiul infraroșu al JWST.
Lista de căutare a telescopului include unii dintre suspecții obișnuiți, cum ar fi sistemul Trappist-1-single-ul Sistemul de stele cel mai studiat dincolo de a noastră. Sistemul conține șapte planete stâncoase, dintre care cel puțin trei pot fi în zona „Goldilocks” locuibilă a vedetei. Până acum, însă, JWST a găsit Fără indicii ale unei atmosfere În jurul oricăreia dintre aceste planete, indicând posibil faptul că steaua gazdă își dă seama de sateliți cu prea multă radiații ultraviolete pentru a permite atmosferelor să supraviețuiască, a spus Zieba.
Doyon favorizează studierea unei lumi numite LHS 1140 bsituat la 50 de ani lumină de Pământ în constelația Cetus. Observațiile lui Doyon și a echipei cu JWST dezvăluie că Exoplanetul, cândva gândit a fi un „super-pământ” stâncos de șase ori la fel de masiv ca planeta noastră, este un oddball mult mai mare-sau, poate, un global ocular.
„Poate fi o planetă cu ochi de taur”, a spus Doyon, descriind o planetă în mare parte acoperită cu gheață, cu un singur „iris” albastru de apă lichidă îndreptată spre steaua sa de origine.
Folosind datele JWST din două tranzite de LHS 1140 B, Doyon și colegii au reestimat masa și raza PL ANET și a găsit „Nu poate fi explicat ca o planetă stâncoasă – trebuie să aibă ceva între 10% și 20% din masa sa în apă”, a spus Doyon. „Este o lume potențială a apei și este chiar în zona locuibilă”.
Potrivit lui Doyon, LHS 1140 B nu seamănă cu Pământul atât cât seamănă cu lunile înghețate ale sistemului nostru solar Europa și Enceladus, ambele suspectate că vor adăposti oceane subterane că ar putea susține viața. Dar, spre deosebire de acele luni, această planetă este atât de aproape de vedeta sa de acasă, încât o parte din gheața sa s -ar fi putut sublima în gaz, formând o atmosferă. Este chiar posibil ca partea orientată spre soare a planetei (care, la fel ca luna Pământului, să fie încuiată în mod valid) să se încălzească suficient pentru ca gheața să se topească acolo, dezvăluind un ocean cu apă lichidă sub un cer tulbure. Ca atare, acest „iris” cald și albastru ar putea găzdui viață.
Doyon consideră că acesta este unul dintre cei mai cunoscuți exoplanete cunoscute pentru a adăposti o atmosferă.
„Dacă ar fi trebuit să pariez o bere dacă are o atmosferă, probabil că are una”, a spus el.
Împins la limite
Din păcate, berea lui Doyon va trebui probabil să aștepte.
Deși Doyon și colegii săi au detectat „indicii” dintr-o atmosferă bogată în azot în jurul LHS 1140 B, el a spus că va dura încă o duzină de tranzite pentru a demonstra dacă există și alte molecule care indică o atmosferă asemănătoare pământului, cum ar fi dioxidul de carbon. Deoarece LHS 1140 B devine vizibil de pe Pământ doar de patru ori pe an, oamenii de știință ar trebui să observe fiecare tranzit posibil pentru anii următori înainte de a face concluzii ferme. Este un program care „împinge cu adevărat JWST la limitele sale”, a adăugat Doyon.
Aceasta subliniază una dintre cele mai mari limitări ale telescopului: timpul.
În 2024, cercetătorii din întreaga lume au solicitat un total de mai mult de 78.000 de ore din timpul de observare JWST – de aproximativ nouă ori mai mult decât este disponibil, potrivit Space Telescope Science Institute (STSCI), care gestionează propunerile JWST în fiecare an. Din cele peste 2.300 de trimiteri, numai 274 Propuneri în cele din urmă au fost acceptate, cu cercetarea de locuință exoplanetă contabilizând un procent mic.
Această discrepanță este probabil să se lărgească odată cu trecerea bugetului propus de administrația Trump pentru 2026, care include o reducere de aproape 50% la bugetul științific al NASA, potrivit site -ului sora Live Science al Science Space.com. Dacă este aprobat de Congres, reducerile s -ar ridica la aproximativ Reducere de 25% până la 35% în operațiunile JWST, Neill Reida declarat omul de știință al proiectului multimission la STSCI, a declarat în iulie la cea de -a 246 -a reuniune a Societății Americane Astronomice din Anchorage, Alaska.
Găsirea de neuitat
În cele din urmă, JWST poate să nu descopere o armă de fumat în căutarea vieții extraterestre. Dar chiar dacă nu, probabil îi va ajuta pe oamenii de știință să stabilească unde să caute în continuare. Viitorii telescoape se vor baza pe revelațiile JWST, contribuind la completarea lacunelor care lipsesc.
Un decalaj major este oxigenul. În timp ce gazul se alcătuiește aproximativ 21% din atmosfera Pământului și este o biosignatură puternică “, JWST nu poate face oxigen”, a spus Meadows.
Studii multiple-inclusiv unul co-autor de Meadows, în care cercetătorii au modelat ceea ce JWST ar vedea dacă a studiat atmosfera Pământului-au descoperit că telescopul pur și simplu nu este suficient de sensibil pentru a detecta oxigenul. Aceasta reprezintă o provocare clară pentru detectarea atmosferelor asemănătoare pământului.
Telescoapele viitoare ar putea ajuta la acest lucru. De exemplu, The Telescop extrem de mare -Un telescop optic/cu infraroșu puternic este construit în Chile, care ar putea vedea prima lumină în 2029 – va fi mai sensibil la oxigen și apă în atmosferele planetare decât JWST este, a spus Meadows. De asemenea, va fi capabil să se uite până la suprafețele planetelor stâncoase – mai aproape de locul în care viața și produsele secundare ale acesteia sunt mai susceptibile să fie, spre deosebire de atmosferele superioare înalte care sunt domeniul JWST.
Mai departe, a anunțat recent NASA Observator de lumi locuibile Va lua un recensământ al planetelor în jurul stelelor asemănătoare soarelui, aproape de cartierul nostru solar. Analizând semnături ușoare vizibile, infraroșii și ultraviolete, puternicul observator ar putea confirma atmosferele din jurul a zeci de lumi asemănătoare pământului. În prezent, însă, nu există o dată de lansare planificată.
Cu JWST care se așteaptă să rămână operațional cel puțin în anii 2030, epoca sa de descoperire abia începe. Va găsi viață extraterestră? Poate, poate nu. Dar în primii ani, oamenii de știință de frunte sunt mai apropiați de acea primă privire tentantă a dovezilor decât orice telescop are înainte.
Și odată ce se găsește această probă – chiar dacă este pe un exoplanet îndepărtat pe care nici o om sau o sondă nu va pune ochii – nu se va întoarce. Găsirea dovezilor chiar și a unei alte planete locuite ar presupune că ar putea exista nenumărate altele acolo, ridicând întrebări mari despre prevalența vieții în univers și în care oamenii se încadrează în ea. Descoperirea unei lumi extraterestre ar schimba modul în care vedem cosmosul, precum și pe noi înșine.
“Odată ce găsim un indiciu credibil de dovezi pe viață pe un exoplanet … Nu cred că vom uita vreodată de acea planetă”, a spus Schwietrman. “Va fi atât o piatră de atingere științifică, cât și culturală. Copiii vor afla despre asta în școală.”