Το τηλεσκόπιο Webb της NASA ανιχνεύει μόρια με βάση τον άνθρακα στον εξωπλανήτη K2-18b – Δυνατότητα κατοικιμότητας;

Οι επιστήμονες της NASA βρήκαν στοιχεία μεθανίου και διοξειδίου του άνθρακα (CO2) στην ατμόσφαιρα του K2-18 b, ενός εξωπλανήτη 8,6 φορές μεγαλύτερου από τη Γη από τη Γη. Η ανακάλυψη προσφέρει μια ματιά σε έναν πλανήτη που δεν μοιάζει με τίποτα στο Ηλιακό μας Σύστημα και προσθέτει σε πρόσφατες μελέτες ότι ο K2-18 b θα μπορούσε να είναι ένας ωκεάνιος πλανήτης με ατμόσφαιρα πλούσια σε υδρογόνο. Υπάρχει επίσης ένα δελεαστικό μόριο στην ατμόσφαιρα του πλανήτη.

Η ιδέα ενός καλλιτέχνη δείχνει πώς θα μπορούσε να μοιάζει ο εξωπλανήτης K2-18 b. Πιστώσεις εικόνας:NASA, CSA, ESA, J. Olmsted (STScI), Επιστήμη:N. Madhusudhan (Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ)

Τα νέα δεδομένα σχετικά με τις ατμοσφαιρικές ιδιότητες αυτού του εξωπλανήτη προήλθαν από παρατηρήσεις που έγιναν με το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb (JWST) της NASA. Αυτή η νέα μελέτη βασίζεται σε προηγούμενες μελέτες το 2020 και το 2021 χρησιμοποιώντας τους προκατόχους του Webb Hubble και Kepler. Το K2-18 b περιφέρεται γύρω από το νάνο αστέρι K2-18 και βρίσκεται έτη φωτός από τη Γη στον αστερισμό του Λέοντα.

Οι ερευνητές είχαν προηγουμένως προτείνει ότι ο K2-18 ανήκε σε μια νέα κατηγορία εξωπλανητών που ονομάζονται «Hycean» κόσμοι. Το όνομα προέρχεται από έναν συνδυασμό του «υδρογόνου» και του «ωκεανού», καθώς αυτοί οι κόσμοι καλύπτονται από ατμόσφαιρα υδρογόνου και μπορούν να υποστηρίξουν ωκεανούς. Οι υδάτινοι κόσμοι είναι πολύ ενδιαφέροντες για τους αστροβιολόγους γιατί, χωρίς νερό, δεν μπορεί να υπάρξει ζωή. Ωστόσο, η έρευνα σχετικά με την κατοικησιμότητα των κόσμων της Υκείας δεν είναι πολύ λεπτομερής.

Χρησιμοποιώντας τα όργανα του JWST, αυτή η νέα μελέτη εντόπισε μεθάνιο και διοξείδιο του άνθρακα σε μια ατμόσφαιρα πλούσια σε υδρογόνο στο K2-18 b. Αυτό υποστηρίζει την υπόθεση ότι μπορεί να υπάρχει ένας ωκεανός νερού στον πλανήτη. Οι παρατηρήσεις παρείχαν επίσης την πιθανή ανίχνευση ενός μορίου που ονομάζεται διμεθυλοσουλφίδιο (DMS). Στη Γη, το DMS παράγεται μόνο από ζωντανούς οργανισμούς.

«Τα ευρήματά μας υπογραμμίζουν τη σημασία της εξέτασης διαφορετικών κατοικήσιμων περιβαλλόντων για την αναζήτηση ζωής αλλού», δήλωσε ο Nikku Madhusudhan, αστρονόμος στο Πανεπιστήμιο του Cambridge και επικεφαλής συγγραφέας της εργασίας που ανακοινώνει αυτά τα αποτελέσματα.

Τα μυστήρια του K2-18 b

Το K2-18 b βρίσκεται σε αυτό που η NASA αποκαλεί κατοικήσιμη ζώνη, μια περιοχή γύρω από ένα αστέρι όπου θα μπορούσαν να υπάρχουν πλανήτες με υγρό νερό. Το εσωτερικό του πιθανότατα έχει ένα μεγάλο μανδύα πάγου υψηλής πίεσης, παρόμοιο με τον Ποσειδώνα, αλλά με μια πιο λεπτή ατμόσφαιρα πλούσια σε υδρογόνο και μια ωκεάνια ατμόσφαιρα. Ωστόσο, ο ωκεανός μπορεί να είναι πολύ ζεστός για να είναι κατοικήσιμος ή υγρός.

Πιστώσεις εικόνας:NASA, CSA, ESA, J. Olmstead (STScI), N. Madhusudhan.

Η περιγραφή της ατμόσφαιρας των εξωπλανητών όπως ο K2-18 b περιλαμβάνει τη διάκριση της σύνθεσης των αερίων και των φυσικών τους ιδιοτήτων. Αυτό είναι ένα πολύ δυναμικό και προκλητικό πεδίο στην αστρονομία, ιδιαίτερα καθώς αυτοί οι εξωπλανήτες υπερκαλύπτονται από τη λάμψη των μεγαλύτερων αρχών τους.

Για να ξεπεραστεί αυτό, οι ερευνητές αναλύουν το φως από το μητρικό αστέρι του K2-18 b καθώς περνούσε από την ατμόσφαιρα του εξωπλανήτη. Φανταστείτε το εξής:όταν ο πλανήτης περνά μπροστά από το αστέρι του, μπλοκάρει μέρος του φωτός του αστεριού. Αλλά ένα άλλο μέρος του φωτός του άστρου περνά ακριβώς πάνω από τον πλανήτη, μέσα από την ατμόσφαιρά του. Αυτό το απόσπασμα αφήνει ίχνη που μπορούν να αναθεωρήσουν οι αστρονόμοι για να κατανοήσουν καλύτερα την ατμόσφαιρα του εξωπλανήτη.

«Αυτό το αποτέλεσμα ήταν δυνατό μόνο λόγω του εκτεταμένου εύρους μήκους κύματος και της άνευ προηγουμένου ευαισθησίας του Webb, που επέτρεψε την ισχυρή ανίχνευση φασματικών χαρακτηριστικών με δύο μόνο διελεύσεις», είπε ο Madhusudhan. "Για σύγκριση, μία παρατήρηση διέλευσης με τον Webb παρείχε συγκρίσιμη ακρίβεια με οκτώ παρατηρήσεις με το Hubble."

Στη συνέχεια, η ομάδα σκοπεύει να κάνει περαιτέρω έρευνα που ελπίζει ότι θα επικυρώσει περαιτέρω τα ευρήματά της και θα δώσει νέα εικόνα για τις περιβαλλοντικές συνθήκες στο K2-18 b. Θα χρησιμοποιήσουν το φασματογράφο Webb's Mid-InfraRed Instrument (MIRI) για να αναζητήσουν χημικές υπογραφές που ονομάζονται βιοδείκτες, συμπεριλαμβανομένου του διμεθυλοσουλφιδίου (DMS), που θα μπορούσαν να υποδεικνύουν την παρουσία βιολογικής δραστηριότητας.

Οι ερευνητές είναι ιδιαίτερα ενθουσιασμένοι με τις δυνατότητες αυτού του μορίου, επειδή στη Γη, το DMS παράγεται μόνο από τη ζωή.

Αν αναφερόταν το ίδιο σε αυτόν τον πλανήτη, θα ήταν ίσως το μεγαλύτερο σημάδι ζωής έξω από το ηλιακό μας σύστημα.

Η εργασία έχει δημοσιευθεί στο The Astrophysical Journal Letters .

Fermin Koop

Ο Fermin Koop είναι ρεπόρτερ από το Μπουένος Άιρες της Αργεντινής. Είναι κάτοχος MSc από το Πανεπιστήμιο του Reading (Ηνωμένο Βασίλειο) για το Περιβάλλον και την Ανάπτυξη και ειδικεύεται στα νέα για το περιβάλλον και την κλιματική αλλαγή.