Астрономия

После наблюдений за покрытой океаном экзопланетой K2-18b с помощью космической обсерватории «Джеймс Уэбб» возникло предположение, что в ее атмосфере выделяется диметилсульфид — продукт жизнедеятельности морского фитопланктона и некоторых бактерий. Теперь ученые заподозрили, что этот вывод может оказаться последствием неверной интерпретации данных.

Экзопланета K2-18b расположилась менее чем в 22 миллионах километров от своего солнца, то есть вдвое с лишним ближе, чем Меркурий от своего. Она принадлежит маленькому и сравнительно «холодному» красному карлику, так что в этой системе такое расстояние оказалось самым оптимальным — именно там вода при ее наличии может находиться в состоянии жидкости. То есть планета находится в зоне потенциальной обитаемости.

Вода на ней действительно есть — водяной пар в атмосфере K2-18b зафиксирован в том числе данными телескопов «Хаббл», «Спитцер» и «Кеплер». Впрочем, как удалось установить, в основном воздух этого мира заполнен водородом и гелием. В любом случае K2-18b в размерах в 2,7 раза больше Земли, а по массе — в 8,6 раза.

Такое сочетание «веса» и радиуса дает довольно низкую среднюю плотность — лишь в 2,6 раза больше плотности воды. Это говорит о том, что у планеты есть твердое ядро и толстая мантия более легких, летучих веществ. Поэтому ее назвали гикеаном — hycean: это производное от слов hydrogen («водород») и ocean («океан»).

В 2023 году этот «водородный океан» наблюдали с помощью обсерватории «Джеймс Уэбб». Полученные тогда данные анализировала команда под руководством профессора Кембриджского университета Никку Мадхусудхана. Позже он признался, что после проделанной работы буквально потерял сон: данные показали наличие в атмосфере K2-18b диметилсульфида.

В принципе этот газ может выделяться в результате никак не связанных с жизнью геохимических процессов, но не в таких количествах, чтобы это было видно с расстояния в 124 световых года. Напомним, именно на таком расстоянии от нас находится система K2-18. На Земле в столь значимых концентрациях диметилсульфид производит только морской фитопланктон и некоторые бактерии, например, в канализации.

Однако с тех пор команда Мадхусудхана пребывает в океане скепсиса, сомнений и даже обвинений в безответственности. К примеру, в 2024 году другие исследователи заявили, что с таким же успехом диметилсульфид прослеживается в коме вокруг кометы 67P/Чурюмова — Герасименко. Более того, в 2025 году стало известно, что он есть даже в межзвездной среде.

Недавно ученые из США решили подробно рассмотреть методику обработки данных телескопа, которые привели к выводу о возможном существовании внеземного фитопланктона. Собственными выводами они поделились в статье, доступной на сервере препринтов arXiv.org. Исследователи объяснили, что данные собираются в тот момент, когда планета следует на фоне диска своей звезды: свет проходит сквозь ее атмосферу, и разные вещества в этой атмосфере по-своему поглощают часть этого света. Таким образом в полученном спектре «отпечатываются» уникальные для каждой молекулы «опознавательные знаки».

Но проблема в том, что для получения понятной картины химического состава чего-либо в космосе многочисленные данные измерений приходится усреднять, а это уже как раз вопрос методологии. После наблюдений K2-18b, по мнению авторов новой научной работы, это усреднение было слишком «неаккуратным» — могли быть «сглажены» важные детали. Как пишут ученые, диметилсульфид поглощает свет почти в том же диапазоне, что и этилен, и полученные «Уэббом» сигналы не позволяют достаточно четко отличить одно от другого. Иными словами, обнаруженное в атмосфере экзопланеты вещество с одинаковым успехом может быть и диметилсульфидом, и этиленом.