Так есть ли жизнь на планете K2-18b? Ученые теперь «еще увереннее» после анализа 650 молекул

Вопрос о существовании жизни за пределами Земли будоражит умы человечества не одно столетие. И вот, казалось бы, мы стоим на пороге невероятного открытия. Экзопланета K2-18b, вращающаяся вокруг красного карлика в 124 световых годах от нас, попала в заголовки новостей с сенсационным заявлением: там могут быть признаки жизни! Но, как это часто бывает в науке, за громким заявлением последовала череда уточнений, споров и новых данных, делающих картину куда более сложной и, честно говоря, захватывающей. Давайте разбираться, что к чему.

Первый звоночек — или фальстарт?

Все началось с команды астрономов под руководством Никку Мадхусудхана из Кембриджского университета. Используя данные космического телескопа, они заявили, что обнаружили в атмосфере K2-18b нечто очень интересное — молекулы диметилсульфида (ДМС) и, возможно, диметилдисульфида (ДМДС). Почему это так важно? А потому, что на нашей родной Земле ДМС производится практически исключительно живыми организмами, в основном морским фитопланктоном. Представляете? Найти такое вещество на далекой планете — это же почти как получить открытку с надписью «Мы здесь!».

Конечно, научное сообщество встрепенулось. K2-18b — это так называемая «суперземля», планета больше нашей, но потенциально находящаяся в «обитаемой зоне» своей звезды, где условия могут позволять существование жидкой воды. Атмосфера, богатая водородом, и наличие водяного пара уже делали ее интересным объектом. А тут еще и ДМС! Звучало почти слишком хорошо, чтобы быть правдой.

Контраргументы скептиков: не все так однозначно

И, как это часто бывает, когда речь заходит о столь значимых открытиях, тут же нашлись скептики. И это прекрасно, ведь именно в спорах и проверках рождается истина!

Первым «тревожным звоночком» стала работа Джейка Тейлора из Оксфорда. Он указал, что если применить к тем же данным немного другой статистический метод анализа, то уверенность в обнаружении ДМС резко падает. Статистика — дама капризная, и то, как мы обрабатываем сигналы, приходящие из глубин космоса, может сильно повлиять на выводы. Понимаете, это как пытаться расслышать шепот в шумной комнате — можно ошибиться и принять за слова случайные звуки.

Затем свою лепту внесла команда Луиса Уэлбэнкса из Университета штата Аризона. Они подошли к вопросу с другой стороны: а что, если команда Мадхусудхана просто не рассмотрела все возможные молекулы, которые могли бы дать похожий «отпечаток» в спектре света от атмосферы K2-18b? Изначально в модели Мадхусудхана было всего около 20 молекул. Уэлбэнкс и коллеги расширили этот список до 92 и пришли к выводу, что ДМС — уже не единственное и даже не самое вероятное объяснение. Представьте, что вы пытаетесь опознать животное по нечеткому следу: если у вас в списке только кошка и собака, выбор прост. Но если добавить лису, енота и барсука, задача усложняется.

Новый виток: больше молекул — больше уверенности?

Казалось бы, первоначальная гипотеза трещит по швам. Но команда Мадхусудхана не сдалась. Они провели, по их словам, самый масштабный на сегодняшний день химический анализ атмосферы экзопланеты, сравнив данные с K2-18b с сигнатурами аж 650 различных молекул! И что же они нашли?

Во-первых, ДМС по-прежнему остается одним из вероятных кандидатов. А во-вторых, появились два новых «подозреваемых», которые так же хорошо вписываются в данные: диэтилсульфид и метилакрилонитрил. И самое интересное — обе эти молекулы, как и ДМС, считаются сложными органическими соединениями, для которых на Земле не известно небиологических путей образования.

По логике Мадхусудхана, это не ослабляет, а наоборот, усиливает их первоначальную позицию. Звучит немного парадоксально, не так ли? Но идея вот в чем: если данные указывают на присутствие не просто ДМС, а возможно, еще более сложных молекул, которые еще труднее объяснить без участия жизни, то это делает «биологический» сценарий в целом более правдоподобным. Мол, раз уж мы видим намеки на такую сложную химию, то ДМС, как один из ее продуктов, выглядит вполне логично. Сам Мадхусудхан говорит, что после этой работы его уверенность даже немного возросла.

Критика не утихает: исчезновение ДМДС и вопросы к методам

Однако Луис Уэлбэнкс и тут нашел к чему придраться. Он обращает внимание на любопытный факт: в новой работе команды Мадхусудхана диметилдисульфид (ДМДС), который был важной частью первоначального заявления, куда-то исчез из списка «главных героев». «Такой быстрый отказ от одного из ключевых элементов первоначальной гипотезы, да еще и без новых наблюдательных данных, заставляет усомниться в ее надежности», — примерно так можно передать суть его претензий.

Более того, Уэлбэнкс критикует и сам статистический подход команды Мадхусудхана. Они сравнивают модель с искомой молекулой (например, ДМС) с очень простой базовой моделью атмосферы, состоящей только из метана и углекислого газа. По мнению Уэлбэнкса, это может искусственно завышать значимость обнаружения. Это как если бы вы искали редкую птицу и сравнивали бы ее возможное присутствие только с вариантом, что в лесу вообще нет птиц, игнорируя других, более обычных пернатых. Стандартная практика, по его словам, — сравнивать с более сложными и физически обоснованными моделями.

Мадхусудхан парирует, что сравнение с очень сложными моделями — задача вычислительно невероятно трудная, и их подход вполне стандартен для таких исследований.

Джейк Тейлор, в свою очередь, признает, что новый анализ статистически более строгий, чем первоначальный. Однако он по-прежнему не согласен с выводом, что ДМС — наиболее вероятное объяснение. По его мнению, текущие данные просто недостаточно точны, чтобы однозначно сказать, какие именно молекулы там присутствуют. А значит, и говорить об убедительных биосигнатурах пока рано.

Так что же в сухом остатке? Жизнь или химия?

Эта история с K2-18b — прекрасный пример того, как работает настоящая наука. Это не поиск сенсаций (хотя они и будоражат публику), а кропотливый процесс выдвижения гипотез, их проверки, критики и новых исследований.

Что мы имеем на данный момент?

1. Интригующие молекулы: В атмосфере K2-18b действительно есть что-то, что по своим спектральным характеристикам напоминает ДМС и другие сложные органические молекулы, которые на Земле связаны с жизнью.
2. Неоднозначность интерпретации: Данные можно трактовать по-разному. Разные статистические подходы и разные наборы сравниваемых молекул дают разные результаты. Это нормально для переднего края науки, где мы работаем с очень слабыми сигналами от очень далеких объектов.
3. Необходимость дальнейших исследований: Очевидно, что нужны новые, более точные данные и, возможно, новые методы анализа. Будущие космические телескопы, возможно, смогут дать более четкий ответ.

Значит ли это, что на K2-18b точно нет жизни? Вовсе нет. Значит ли это, что она там точно есть? Тоже нет. Это значит, что у нас есть крайне интересный кандидат, который заслуживает самого пристального внимания.

Эта научная драма разворачивается прямо на наших глазах. И даже если окажется, что ДМС на K2-18b имеет какое-то хитрое небиологическое происхождение, которое мы пока не знаем, само исследование таких миров невероятно расширяет наши представления о химии планетных атмосфер и условиях, которые могут (или не могут) поддерживать жизнь.

А пока мы можем лишь с нетерпением ждать новых данных и новых серий этого увлекательного научного детектива. И кто знает, может, следующая новость с K2-18b или другой далекой планеты заставит нас пересмотреть все, что мы знаем о жизни во Вселенной. Как говорится, попкорн наготове!