Tecken på liv? Varför denna främmande världs atmosfär är spännande astronomer

Återutgiven av Platon

anhängare: 0

Är vi ensamma? Denna fråga är nästan lika gammal som mänskligheten själv. Idag fokuserar frågan inom astronomi på att hitta liv bortom vår planet. Är vi ensamma som art och planet? Eller finns det liv någon annanstans?

Vanligtvis inspirerar frågan till visioner av konstiga, gröna versioner av människor. Men livet är mer än bara oss: djur, fiskar, växter och till och med bakterier är alla typer av saker vi söker tecken på i rymden.

En sak med livet på jorden är att det lämnar spår i atmosfärens kemiska sammansättning. Så sådana spår, som syns på långt håll, är något vi letar efter när vi jagar utomjordingar.

Forskare i Storbritannien och USA har precis anmält några mycket intressanta kemiska spår i atmosfären på en planet som heter K2-18b, som ligger cirka 124 ljusår från jorden. I synnerhet kan de ha upptäckt ett ämne som på jorden bara produceras av levande varelser.

Möt Exoplanet K2-18b

K2-18b är en intressant exoplanet — en planet som kretsar kring en annan stjärna. Upptäcktes 2015 av Kepler Space Telescopes K2-uppdrag, det är en typ av planet som kallas en sub-Neptunus. Som du säkert gissat är dessa mindre än Neptunus i vårt eget solsystem.

Planeten är ungefär åtta och en halv gånger tyngre än jorden och kretsar kring en typ av stjärna som kallas en röd dvärg, som är mycket svalare än vår sol. K2-18b kretsar dock mycket närmare sin stjärna än vad Neptunus gör – i det vi kallar beboelig zon. Detta är området som inte är för varmt och inte för kallt, där flytande vatten kan finnas (istället för att frysa till is eller koka till ånga).

Jorden är vad som kallas en stenig planet (av uppenbara skäl) men sub-Neptunus är gasplaneter, med mycket större atmosfärer som innehåller mycket väte och helium. Deras atmosfär kan också innehålla andra element.

Vilket för oss till spänningen kring K2-18b.

Hur man fingeravtrycker en atmosfär

Planeten upptäcktes först av Kepler Space Telescope, som övervakade avlägsna stjärnor och hoppades på att planeter skulle passera framför dem. När en planet passerar mellan oss och en stjärna, blir stjärnan tillfälligt svagare - vilket är det som säger att en planet finns där.

Genom att mäta hur stor sänkningen i ljusstyrka är, hur lång tid det tar för planeten att passera framför stjärnan och hur ofta detta händer, kan vi räkna ut planetens storlek och omloppsbana. Den här tekniken är bra på att hitta planeter, men den berättar inte om deras atmosfärer – vilket är en viktig del av information för att förstå om de har liv eller är beboeliga.

NASA:s rymdteleskop James Webb—the stort rymdteleskop lanserades i slutet av 2021 – har nu observerat och mätt atmosfären på denna exoplanet.

Teleskopet gjorde detta genom att mäta ljusets färg så fint att det kan upptäcka spår av specifika atomer och molekyler. Denna process, som kallas spektroskopi, är som att mäta fingeravtryck av element.

Ett diagram som visar absorptionen av olika våglängder av ljus av atmosfären av K2-18b, och vilka våglängder som motsvarar olika ämnen i atmosfären. — Atmosfären på exoplaneten K2-18b visade starka tecken på metan och koldioxid, samt en svag indikation på dimetylsulfid. Bildkredit: NASA / CSA / ESA / R. Crawford (STScI) / J. Olmsted (STScI) / N. Madhusudhan (Cambridge University)

Varje element och molekyl har sin egen färgsignatur. Om du kan titta på färgsignaturen kan du göra lite detektivarbete och ta reda på vilka grundämnen eller föreningar som finns i planeten.

Även om planeten inte har sitt eget ljus, väntade astronomer på när K2-18b passerade framför sin stjärna och mätte stjärnljuset när det gick genom planetens atmosfär, vilket gjorde att teamet kunde upptäcka fingeravtryck av ämnen i atmosfären.

Alien Marine Farts?

Den nya studien hittade mycket koldioxid och metan. Detta är intressant eftersom det är som det som finns på jorden, Mars och Venus i vårt solsystem – snarare än Neptunus.

Men den hittade också en liten mängd dimetylsulfid. Dimetylsulfid är en intressant molekyl som består av kol, väte och svavel.

På jorden är det i allmänhet lite illaluktande. Men det är också nära kopplat till livet.

Den enda process vi känner till som skapar dimetylsulfid på vår planet är liv. I synnerhet avger marint liv och plankton det i form av flatulens.

Så ja, forskare är glada över den potentiella idén om främmande marina pruttar. Om det är verkligt. Och kopplat till livet.

Sökningen fortsätter

På jorden är dimetylsulfid kopplad till liv, på andra planeter kan det på något sätt vara relaterat till geologiska eller kemiska processer.

När allt kommer omkring är K2-18b något som liknar Neptunus – en planet vi egentligen inte vet mycket om. Bara förra månaden upptäckte forskare det molnen på Neptunus är starkt sammanlänkade till solens 11-åriga aktivitetscykel. Vi har mycket att lära oss om planeter och deras atmosfärer.

Dessutom är mätningen av dimetylsulfid mycket subtil - inte alls lika stark som koldioxid och metan. Detta innebär att det krävs mer detaljerade mätningar för att förbättra signalstyrkan.

Andra teleskop kan behöva delta i ansträngningen. Instrument på Very Large Telescope i Chile kan mäta atmosfären på planeter runt andra stjärnor – liksom ett nytt instrument som heter Veloce på Anglo Australian Telescope vid Siding Spring Observatory i Australien.

Och nya rymdteleskop, som Europas PLATO som är under uppbyggnad, kommer också att hjälpa oss att få en bättre titt på främmande atmosfärer.

Så även om tecknen på dimetylsulfid på K2-18b kanske inte är kopplade till liv, är de fortfarande en spännande framtid. Det finns mycket mer att utforska.

Denna artikel publiceras från Avlyssningen under en Creative Commons licens. Läs ursprungliga artikeln.

Image Credit: NASA / CSA / ESA / J. Olmsted (STScI) / Vetenskap: N. Madhusudhan (Cambridge University)