Инопланетная жизнь без кислорода? «Джеймс Уэбб» изучает гикеанский мир K2-18b – новая надежда в поисках внеземной жизни

Астрономы всё чаще обращают взгляд не на «двойников» Земли, а на совершенно иной тип миров — гикеанские планеты. Новое исследование, проведённое с использованием данных космического телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST), показывает, что поиск внеземной жизни может быть эффективнее, если сосредоточиться на водородных мирах-океанах. Отказ от привычного кислородного критерия и фокус на биомаркерах, таких как метилгалогениды, способны в корне изменить представление о распространённости жизни во Вселенной.

Почему водородные океаны перспективнее «второй Земли»

Классический подход к поиску внеземных цивилизаций десятилетиями основывался на поиске планет земного типа с кислородной атмосферой. Однако, как выясняется, это может быть тупиковым путём. Гораздо более многообещающими кандидатами считаются так называемые гикеанские планеты. Термин образован от слов «водород» и «океан»: речь идёт о мирах, которые в несколько раз больше Земли, покрыты гигантским океаном и окутаны плотной водородной оболочкой. Ключевое отличие — отсутствие необходимости в кислороде для поддержания жизни. Учёные предлагают искать анаэробные организмы, которые процветают в бескислородных средах. На Земле такие формы жизни существуют, и это делает гикеанские миры не фантастикой, а реальной целью для наблюдений.

Как «Джеймс Уэбб» ищет невидимые сигналы

Возможности JWST в инфракрасном диапазоне позволяют анализировать химический состав атмосфер далёких экзопланет. Вместо поиска кислорода, который трудно обнаружить на планетах земного типа, исследователи предлагают сосредоточиться на метилгалогенидах — химических соединениях, которые являются продуктом жизнедеятельности микроорганизмов. Эти вещества обладают двумя важными преимуществами:

• Накопление в атмосфере: в водородной среде гикеанских планет метилгалогениды могут сохраняться в больших концентрациях.
• Заметный спектральный след: они имеют сильные линии поглощения в инфракрасном спектре, который идеально «видит» JWST.

На поиск таких биомаркеров требуется значительно меньше времени, чем на обнаружение метана или кислорода, что существенно снижает затраты на исследования.

K2-18b: есть ли шанс найти жизнь?

Главным кандидатом на роль гикеанской планеты сегодня является экзопланета K2-18b, расположенная в 124 световых годах от нас в созвездии Льва. Этот «суб-нептун» вращается в обитаемой зоне красного карлика. Ранее телескоп «Хаббл» обнаружил в её атмосфере водяной пар, а JWST подтвердил наличие углекислого газа и метана. Самое интригующее — предварительные данные указывают на возможное присутствие диметилсульфида. На Земле это вещество производится исключительно океаническим планктоном.

Устойчивость к звёздным бурям

Гикеанские планеты, как правило, вращаются вокруг красных карликов — самых распространённых звёзд в галактике. Эти звёзды живут дольше Солнца, но отличаются мощными вспышками излучения. Однако плотная водородная атмосфера гикеанских миров способна выдерживать такие «звёздные атаки», в отличие от тонких атмосфер планет, похожих на Землю.

Анаэробная жизнь: от гипотезы к реальности

Вопрос о том, способна ли жизнь существовать в экстремальных условиях под толщей водорода, остаётся открытым. Однако учёные сходятся во мнении: если жизнь там есть, она будет анаэробной. На Земле такие организмы встречаются в бескислородных средах — в глубоководных впадинах, болотах и кишечнике животных. Это доказывает, что идея существования биосферы в водородном океане не является фантастической. Обнаружение метилгалогенидов в атмосфере гикеанской планеты станет веским доказательством существования внеземной жизни. Однако пока остаются два ключевых вопроса: существуют ли такие планеты в реальности и пригодны ли их океаны для жизни. Если ответы на оба вопроса окажутся положительными, это будет означать, что обитаемые миры во Вселенной встречаются гораздо чаще, чем предполагалось ранее.