Оборудование Джеймса Уэбба отслеживает молекулы, связанные с морской жизнью на планете за пределами Солнечной системы
Космический телескоп Джеймса Уэбба зафиксировал новые данные об атмосфере экзопланеты K2-18 b, небесного тела, расположенного на расстоянии 124 световых лет от Земли. Собранная информация указывает на наличие спектральных сигнатур, соответствующих диметилсульфиду — молекуле, вызывающей большой интерес в научном сообществе. Планета вращается вокруг обитаемой зоны своей родительской звезды — области, где температура позволяет существовать жидкой воде. Обнаружение произошло с помощью высокоточных инструментов, которые анализируют свет, фильтруемый атмосферой планеты во время ее орбитального транзита.
Группа исследователей из Кембриджского университета провела анализ данных, полученных в апреле 2025 года. На Земле диметилсульфид возникает почти исключительно в результате биологических процессов, связанных с фитопланктоном в океанах. Это открытие подтверждает предварительные измерения, проведенные в 2023 году, которые уже показали слабые следы того же химического соединения. Ученые использовали прибор телескопа MIRI, работающий на определенных длинах волн инфракрасного диапазона, чтобы изолировать сигнал молекулы среди космического шума.
Физическая структура предполагает существование огромного мирового океана.
Космический телескоп «Кеплер» сделал первое открытие K2-18 b в 2015 году. Измерения показывают, что мир имеет радиус в 2,6 раза больше Земли и массу в 8,6 раза больше, чем наша планета. Такое соотношение размера и веса предполагает относительно низкую среднюю плотность. Астрофизические модели показывают, что эта физическая характеристика является результатом состава, богатого летучими веществами, с высокой вероятностью содержащего огромное количество воды. Небесное тело относится к категории субнептунов — типу планет, чрезвычайно распространённому в Млечном Пути, но не имеющему аналогов в Солнечной системе.
Предыдущие наблюдения, проведенные самим Джеймсом Уэббом, подтвердили обилие метана и углекислого газа в газовом слое планеты. Спектральный анализ также выявил заметную нехватку аммиака. На чисто газовых планетах аммиак часто появляется в больших количествах. Отсутствие этого специфического газа является убедительным свидетельством того, что поверхность планеты покрыта жидкой водой, скрытой под толстой атмосферой, в которой преобладает водород.
Эта структурная конфигурация определяет то, что астрономы классифицируют как хайкийский мир. Теория предполагает, что глубокий глобальный океан окружает всю кору планеты, а верхний слой водорода действует как тепловое одеяло. Красный карлик, вокруг которого вращается K2-18 b, излучает уровень радиации, достигающий планеты в пропорциях, аналогичных энергии, которую Земля получает от Солнца. Климатические модели, примененные к этому сценарию, показывают, что вода может оставаться в стабильном жидком состоянии.
На орбите экзопланеты обнаружены основные маркеры
Характеристика далеких небесных тел требует одновременного измерения нескольких параметров. Исследователи объединили подробный технический профиль, чтобы понять динамику K2-18 b:
- Диаметр небесного тела превышает земной размер в 2,6 раза.
- Общая масса достигает эквивалента 8,6-кратного веса Земли.
- Орбитальная траектория полностью проходит внутри обитаемой зоны звезды.
- В составе атмосферы высокий уровень метана и углекислого газа.
- Обнаружение аммиака остается на уровне значительно ниже газового стандарта.
Совокупность этих химических и физических характеристик отличает К2-18 b от большинства субнептунов, уже каталогизированных земными и космическими обсерваториями. Точная комбинация газов служит естественной лабораторией для проверки теорий формирования планет.
Leia Também
Где смотреть матч ЮАР – Канада в прямом эфире на чемпионате мира по футболу 2026 года?
В результате крушения самолета Saudi Aramco возле нефтяного терминала в Саудовской Аравии погибли 14 человек
Португальская газета критикует игру Криштиану Роналду в жеребьевке Португалии; Диого Кошта избран самым ярким игроком
Разногласия среди экспертов относительно происхождения химического сигнала
Диметилсульфид представляет собой сильный биомаркер в земном контексте, поскольку ни один известный геологический процесс не производит это вещество в больших масштабах. Концентрации, оцененные по данным телескопа на K2-18 b, на несколько порядков превышают концентрации, обнаруженные в земных океанах. Группа Кембриджского университета рассматривала сигнал как свидетельство, совместимое с биологической активностью, но избегала классифицировать открытие как окончательное доказательство внеземной жизни.
Интерпретация данных вызвала быструю реакцию со стороны других исследовательских учреждений. Ученые Чикагского университета провели независимую переоценку той же необработанной информации, которую получил Джеймс Уэбб. Группа пришла к выводу, что сигнал, идентифицированный как диметилсульфид, может быть результатом инструментального шума или небольших изменений в калибровке термодатчиков. Совместный анализ с использованием нескольких телескопов подтвердил статистическую нестабильность обнаружения.
Исходный сигнал достиг уровня достоверности три сигмы, что представляет собой вероятность 0,3% быть ложной тревогой, вызванной случайными колебаниями. Астрономия требует минимум стандарта пяти сигм для подтверждения важных открытий, что снижает погрешность до менее чем одного на миллион. Предыдущие эпизоды освоения космоса, такие как сообщение об обнаружении фосфина в атмосфере Венеры, демонстрируют, что предварительные сигналы трех сигм часто исчезают после уточнения данных.
Технические ограничения и планирование новых наблюдений
Спектроскопическая обработка данных включает устранение помех, вызванных светом родительской звезды и самим оборудованием. Исследования, в которых совпадали данные приборов NIRISS, NIRSpec и MIRI, показали, что световой спектр K2-18 b можно объяснить без присутствия диметилсульфида. Альтернативные молекулы, содержащие в своей структуре метильные группы, такие как этан, производят очень похожие картины поглощения света и могут запутать алгоритмы идентификации.
Сокращение необработанных данных показало чрезвычайную чувствительность к любым изменениям в кодах обработки. Вычислительные модели, включающие биологический газ, не всегда обеспечивали лучшее соответствие, чем более простые модели, основанные на обычных молекулах. Количество полезной информации, извлеченной в рабочем диапазоне прибора MIRI, оказалось ниже, чем объем данных, полученных на более коротких волнах.
Телескоп Джеймса Уэбба открыл возможность анализировать атмосферы экзопланет умеренного пояса с уровнем детализации, невозможным для обсерваторий предыдущих поколений. Случай с K2-18 b служит практической проверкой пределов этих новых технологий наблюдения. Космические агентства уже запрограммировали новые временные окна для наблюдения телескопа за будущими транзитами планеты. Накопление новых измерений послужит подтверждению существования газа или окончательному отказу от биологической гипотезы.
