Инфографика на метана, открит от телескопа James Webb. Снимка: NASA
Най-новото изображение от космическия телескоп Джеймс Уеб разкрива спектри, характерни за атмосфера, съдържаща газ метан и водни пари на екзопланетата WASP-80 b, съобщиха от NASA.
Към днешна дата водни пари са открити на повече от дузина планети, но метан (молекула, намираща се в изобилие в атмосферите на Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун в Слънчевата система) не е откриван на екзопланети, изследвани с пространствена спектроскопия.
„Идентифицирахме тази неуловима молекула, което ни дава възможност за създаването на точен модел за раждането, растежа и еволюцията на планетата“, каза Тейлър Бел от Bay Area Environmental Research Institute (BAERI).
Учените добавят, че „чрез установяване на количеството метан и вода на планетата, можете да се разбере съотношението между въглеродните и кислородните атоми. Това съотношение е различно, в зависимост от това къде и кога са се формирали планетите. Следователно, съотношението въглерод/кислород е индикатор дали планетата се е формирала близо до своята звезда или по-далеч от нея“.
С температура от около 552°C (около 1025°F), WASP-80 b е това, което учените наричат „топъл Юпитер“ – планети, подобни по размер и маса на Юпитер, но с по-висока температура.
WASP-80 b се намира на 163 светлинни години от Земята, в съзвездието Орел и прави пълна обиколка около звездата си за 3 дни. Тъй като екзопланетата е много близко до звездата си, която, от своя страна, е доста отдалечена от Земята, е невъзможно да бъде видяна дори и с най-модерните телескопи.
Съвременните астрономи търсят екзопланети чрез метода на транзитната фотометрия, основан на наблюденията върху преминаването на планетата на фона на звезда. Методът позволява да се определят размерите, а в комбинация с метода на Доплер – и плътността на планетите. Дава информация за наличието и състава на атмосферата.
НАСА има опит с изпращане на космически кораби до газовите гиганти в нашата Слънчева система за измерване на количеството метан и други молекули в техните атмосфери.
И сега, когато открихме същия газ на екзопланета, можем да започнем да правим сравнение между планетите от Слънчевата система и тези – извън нея.
Изстреляният на 25 декември 2021 г. телескоп Джеймс Уеб е най-модерният ни инструмент за изследвания на космоса. Оборудван е с авангардни технологии, проектирани да откриват и анализират биомаркери и атмосфери на екзопланети. Наскоро международен екип от астрономи от университета в Кеймбридж, анализира последните данни от Джеймс Уеб за екзопланетата K2-18 b.
Екзопланетата е открита през 2015 г. от космическия телескоп Кеплер. Тогава се установи, че орбитата на K2-18 b е в обитаемата зона на звездата червено джудже K2-18.
Анализът на новите данни от Джеймс Уеб разкриват, че повърхността на K2-18 b е покрита с океани, а атмосферата на този далечен свят съдържа водород и метан. Тези доказателства предполагат наличието биологични организми. Извънземен живот – открихме ли го най-после?
Наличие на метан и въглероден диоксид
Наблюденията на Джеймс Уеб потвърждават наличие в атмосферата на K2-18 b на въглеродни молекули. Учените не крият вълнението си, защото въглеродът е ключов елемент за съществуването на живота такъв, какъвто го познаваме на Земята. И откриването му в атмосфера на екзопланета, обикаляща в обитаема зона на звезда, предполага, че условията на нея могат да бъдат изключително благоприятни за съществуването на живи организми.
Въглеродните молекули, открити в атмосферата на K2-18 b, са съставени от въглероден диоксид (CO2) и метан (CH4). Тези съединения са от решаващо значение за биологичните процеси на Земята. Но също така знаем, че могат да бъдат генерирани и от геоложка активност. Следователно, самото им наличие не означава, априори, наличие на живот, а само вероятност за това. Но с какъвто и да е релативизъм да е заредено нашето мислене, трябва да признаем, че подобна вероятност инжектира адреналин в кръвта на всеки скептик.
Биосигнатура за микробен живот
В изследването, публикувано в Astrophysical Journal Letters, учените съобщават че са регистрирали сигнал в спектъра на червеното джудже, около което обикаля K2-18 b, който предполага наличието на молекули на диметил сулфид (DMS). На Земята тази молекула се генерира от биологични организми, предимно микробен живот като морския фитопланктон, което е сигнатура за възможна биологична активност на екзопланетата.
Въпреки, че наличието на диметил сулфид в атмосферата на K2-18 b трябва да бъде потвърдено от допълнителни изследвания, астрономите са единодушни, че опитите ни да търсим биосигнатури на Хицейски планети* не трябва да спират, защото това са едни от най-добрите ни шансове за откриване на извънземен живот.
* Хицейска планета (Hycean planet) е хипотетичен тип планета, намираща се в обитаема зона звезда, има океани и водородна атмосфера. Наличието на течна вода прави хицейските планети на-добрите кандидати за наличие на извънземен живот.
„Понякога си мисля, че има живот на други планети, а понякога си мисля, че няма. И в двата случая заключението е удивително.“
Карл Сейгън
Вероятността за съществуване на живот на други планети кънти в нашето колективно съзнание. Откриването на доказателство, че не сме сами, би било най-грандиозното откритие в историята.
Към настоящия момент обаче можем само да спекулираме с тази вероятност. С помощта на съвременната наука малко по малко научаваме повече както за нашата галактика, така и за живота и неговата еволюция. Това знание е нашият пътеводител (макар и много ограничен) в търсенето на живот някъде другаде. Дали ние ще го открием или той ще открие нас?
Когато беше открита галактиката NGC 6822, разбрахме, че Вселената не свършва с Млечния път. Изображението по-горе е направено от космическия телескоп James Webb. ESA/Webb, NASA & CSA, M. Meixner, CC BY-SA
Когато говорим за извънземен живот, това не означава задължително интелигентен живот, а всяка форма на живот. Когато проучваме произхода и еволюцията на живота на нашата планета, задължително възниква въпросът: дали той се е случвал или случва и някъде другаде, освен на Земята? И дали съществуват места във Вселената, които отговарят на условията за възникване на живот (наричаме това обитаема зона ). Астробиологията е науката, която се занимава с отговорите на тези въпроси.
Първият и единствен известен живот
Има научен консенсус, че животът на Земята се е появил преди около 4,2 милиарда години. Поразителното е, че това се е случило за кратък период от време, много бързо за темпоралните мащаби на геологията – между стотици хиляди и 120 милиона години след възникването на планетата. Това предполага, че при наличие на правилните условия, животът може да се развие относително бързо.
Нашите познания по пребиотична химия предполагат, че изходните компоненти на органичния живот са универсални. Химичните закони генерират началните фази на живите клетки, така че можем да предположим, че органичният живот има разпознаваеми характеристики, където и да се появи.
За дълъг времеви отрязък от историята на Земята животът се е състоял от прости едноклетъчни и многоклетъчни форми, като прародителите на съвременните водорасли. Животните населяват нашата планета през последните 500 до 600 милиона години, което е само 14% от общата времева линия на живота.
Животните се появяват за първи път във вкаменелости преди около 574 милиона години. Развитието му прилича на внезапна експлозия в камбрийския период (преди 539 милиона години до преди 485 милиона години) и противоречи на разбирането ни за типичната, постепенна, еволюционна промяна. Изображението реконструира камбрийско морско дъно от Chengjiang, Китай / Природонаучен музей на Оксфордския университет, CC BY
Интелигентен живот, способен да изследва космоса
Като „интелигентен живот“ определяме онзи живот, които притежава познанията за астрономически наблюдения и изследвания, и изпращане (приемане) на сигнали в/от космоса. Ако приемем Бронзовата епоха като отправна точка за систематични астрономически наблюдения, тогава се оказва, че интелигентният живот съществува на Земята от около 0,00012% от времевата си линия. А способността ни да изпращаме (и получаваме) сигнали в/от космоса заема незначителен времеви интервал от общото време на живота на Земята, така че вероятността някой да получи нашите сигнали или ние да получим техните, е много малка.
Простият органичен живот такъв, какъвто го познаваме тук, на Земята, вероятно е относително често срещан във Вселената, но не може да се твърди същото и за интелигентния живот. Математическите анализи показват, че има около 60% шанс интелигентен живот да не възникне на планети, на които съществуват прости организми. Последните проучвания предполагат, че в нашата галактика може да има между една и десет планети с интелигентен живот. Тоест, ако животът е следствие от еволюция, не може да се твърди, че интелигентността също е следствие на такава.
Цианобактериите, като тези на изображението, са доминирали в живота на земята в продължение на милиони години. Ако открием извънземен живот, е по-вероятно той да изглежда така, отколкото да е интелигентен. / В. Менор-Салван
Търсим извънземни биосигнатури
Като ориентири за извънземен живот, учените търсят биосигнатури или биомаркери на екзопланети в нашата Слънчева система, които биха били доказателство за живот или химическа еволюция. Засега обаче липсват доказателства за живот извън Земята (фосфинът на Венера не е биосигнатура).
Един от най-добрите, познати ни научни методи за намиране на доказателства за извънземен живот, е наблюдението на екзопланети. Досега са идентифицирани 5496 планети, които обикалят около 4229 звезди. С помощта на инструментите на телескопа Джеймс Уеб дори имитирахме молекулярен и химичен профил на атмосфера на екзопланета.
Възстановка на Kepler-186f, първата планета с размерите на Земята, открита в обитаемата зона на звезда през 2014 г.. В търсене на извънземен живот, телескопът Allen очаква радиоизлъчвания от системата Kepler-186 в продължение на един месец. Но не са открити сигнали, излъчени от извънземна технология. Засега заключението е, че е малко вероятно на планетата да има живот. НАСА Еймс / JPL-Caltech / T. Пайл, CC BY
Възможно е в близко бъдеще, с напредване на познанията ни за наблюдение, да бъдат открити биосигнатури в някоя от над 1800 идентифицирани досега, подобни на Земята планети. Но към днешна дата, за нито една екзопланета не са открити доказателства за признаци на какъвто и да е живот.
Планети, чиято средна температура е потвърдена. Пунктираната линия е приблизителната зона, в която биха били разположени обитаеми планети. Към днешна дата почти всички планети са или твърде горещи, или твърде студени. / В. Менор-Салван
Има ли разумни същества, които наблюдават Земята?
Няма причина да не предполагаме, че нашата планета е включена в програмите за наблюдение на някоя извънземна цивилизация. Ако технологиите на цивилизация в Космоса са (или са били) достатъчно развити, тя би била в състояние да открие биосигнатури, като съвместното наличие на кислород и метан в атмосферата ни или спектъра на хлорофила – това са откриваеми биомаркери.
Ако някой ни наблюдава от разстояние около 60 светлинни години, той би открил доказателства за технологична цивилизация, като например наличието на хлорофлуоровъглеводороди (CFC), които отделяме в атмосферата.
Вероятността за живот на екзопланета е малка
Може да изглежда, че сме открили много екзопланети. Но истината е, че това е много малка извадка. Смята се, че само в нашата галактика има около 100 милиарда екзопланети.
С познанията, с които разполагаме, е лесно да се изчисли, че вероятността на новооткрита, скалиста екзопланета да липсва живот, е около 99,98%. Изглежда плашещо – намирането на обитаема планета е като печалба от лотарията. Добрата новина е, че в нашата галактика има много планети. Оптимистичното предположение е, че в Млечния път биха могли да съществуват до 10 милиона планети с форми на живот.
Ами ако вече са били тук?
Скорошни свидетелства за предполагаема извънземна технология и неидентифицирани аномални явления (UAP), представени пред Конгреса на Съединените щати, генерираха голямо медийно внимание. Но учените работят с доказателства, а такива, засега, липсват. Не трябва да бъдем обаче прекалено скептични, а търпеливо и без предразсъдъци да изучаваме и обсъждаме данните за UAP, да тестваме всички хипотези.
Необходимо е също така да се определят параметрите, с които познатата ни физиката тълкува най-екзотичните хипотези. Твърденията за посещаване на Земята от извънземни технологии, са едновременно вълнуващи и несъстоятелни, поради липса на доказателства. Много е важно да се отбележи, че липсата на адекватно обяснение на някои UAP не означава автоматична достоверност за извънземни технологии.
Следователно, базирайки се на актуалното си познание, трябва да предположим, че поне в нашата галактика ние сме единственият образец за интелигентен живот.
Технологиите за търсене и наблюдение се развиват и, с търпение и професионализъм, може би един ден науката ще даде отговор на въпроса: сами ли сме във Вселената? Възможността за извънземен живот никога няма да спре да ни вълнува.
Сезар Менор-Салван е биохимик и астробиолог. Професор по биохимия в университета в Алкала. Изследователските му интереси са химическата еволюция и произходът на живота, еволюцията на нуклеиновите киселини и протеините, органичната геохимия, приложима в изследването на еволюцията на екосистемите и геобиологичните приложения на спектроскопските техники.
