Naukowiec wyjaśnia, jak odkrył dowody życia na K2-18b

Źródło grafiki: Wikimedia Commons

Matt Frei: Proszę opowiedzieć, jak dokładnie pan to odkrył, jak odkrył pan tę planetę i dowody na życie na niej, nie widząc jej bezpośrednio?

Nikku Madhusudhan: Tak, więc metoda, którą zastosowaliśmy do wykrycia składu atmosfery, to tzw. technika tranzytu. Polega ona na tym, że obserwujemy gwiazdę, kiedy planeta przechodzi przed nią. Część światła gwiazdy przechodzi przez atmosferę planety, zanim dotrze do teleskopu. Na tym świetle pozostają ślady pochłaniania (absorpcji) przez cząsteczki znajdujące się w atmosferze planety. Możemy oszacować, jak silna jest ta absorpcja, a na tej podstawie zidentyfikować, jakie cząsteczki się tam znajdują.

Matt Frei: Z tego, co czytałem, dowody na istnienie życia są przytłaczające i wynika z nich, że na tej planecie może być mnóstwo życia.

Nikku Madhusudhan: Nie mówimy, że rzeczywiście wykryliśmy życie. Mówimy, że wykryliśmy cząsteczki, które potencjalnie mogą wskazywać na obecność życia. To jest różnica. Przed nami jeszcze dużo pracy, by ustalić dwie rzeczy. Po pierwsze, czy rzeczywiście z bardzo wysokim poziomem pewności wykrywamy te konkretne cząsteczki. Po drugie, czy można je jednoznacznie powiązać z życiem na tej planecie.

Jesteśmy jednak optymistami, ponieważ te cząsteczki są znane z tego, że na Ziemi powstają wyłącznie w wyniku procesów biologicznych. Przewidywano je także w tzw. oceanicznych światach czy hyceanskich planetach – takich jak K2-18b. Jednak nadal pozostajemy otwarci na inne, jeszcze nieznane procesy, które mogłyby wyjaśniać nasze obserwacje bez potrzeby odwoływania się do życia.

„Nie mówimy, że wykryliśmy życie. Mówimy, że wykryliśmy cząsteczki, które mogą potencjalnie wskazywać na jego obecność.”
– Nikku Madhusudhan

Matt Frei: Czyli to, co pan mówi, to że te cząsteczki mogły zostać wytworzone przez coś innego niż życie, ale po prostu tego nie wiemy?

Nikku Madhusudhan: Zdecydowanie tak – nie znamy tych procesów. Na podstawie naszej obecnej wiedzy, żeby powstały te cząsteczki w dużych ilościach, potrzeba życia – i to w sporych ilościach, mówimy tu o życiu mikroorganizmów. Ale chcemy pozostać otwarci. Planujemy przeprowadzić więcej badań teoretycznych i eksperymentalnych, by solidnie potwierdzić, że rzeczywiście o to chodzi.

Matt Frei: Czy mamy jakiekolwiek pojęcie, jaka forma życia mogłaby odpowiadać za obecność tych cząsteczek?

Nikku Madhusudhan: Tak, zakładamy, że chodzi o cząsteczki takie jak DMS (siarczek dimetylu), DMDS (disiarczek dimetylu) albo obie. Na ten moment wykrywamy przynajmniej jedną z tych dwóch cząsteczek z zauważalną intensywnością. Obie są na Ziemi wytwarzane głównie przez mikroorganizmy, a szczególnie DMS – w dużej ilości produkowany przez fitoplankton w oceanach. Więc naszą podstawową hipotezą jest to, że mogą to być proste formy życia mikrobiologicznego w oceanach tej planety, które wytwarzają te cząsteczki. Ale poza tym nie możemy oczywiście nic więcej powiedzieć.

Matt Frei: Czyli nie jesteśmy sami i być może wcale nie jest aż tak pusto – choć te inne formy życia są bardzo daleko?

Nikku Madhusudhan: Tak, można tak powiedzieć. Jeśli uda nam się potwierdzić to odkrycie, ogólna konkluzja byłaby taka, że życie, nawet jeśli tylko mikrobiologiczne, może być powszechne we wszechświecie. Ale odległości są naprawdę ogromne.

Matt Frei: Jak planujecie pogłębić tę wiedzę? I ile czasu może to zająć, zanim uzyskamy nieco jaśniejszy obraz sytuacji?

Nikku Madhusudhan: Chcemy zrobić dwie rzeczy. Po pierwsze, poprawić samą jakość detekcji. Czy naprawdę widzimy właśnie te cząsteczki? To bardzo ważny pierwszy krok. To najsilniejsza wskazówka, jaką kiedykolwiek mieliśmy w historii nauki, jeśli chodzi o takie cząsteczki poza Układem Słonecznym. Ale to wciąż za mało. Chcemy, by poziom pewności był tak wysoki, żeby szansa na pomyłkę wynosiła mniej niż jeden na milion. Żeby to osiągnąć, musimy zebrać więcej obserwacji. Po drugie, chcemy przeprowadzić więcej badań teoretycznych, by móc powiązać te cząsteczki z życiem.

Matt Frei: I na koniec – bardzo krótko – jak wielki to moment?

„Myślę, że to jeden z najważniejszych momentów w poszukiwaniach życia.”
– Nikku Madhusudhan

Nikku Madhusudhan: Uważam, że to jeden z największych momentów w historii poszukiwań życia. To najsilniejszy dowód, jaki dotąd zobaczyliśmy. Nawet jeśli nie spełnia jeszcze naszych najwyższych kryteriów, to wciąż jest to pierwszy krok – i to bardzo duży krok. Szczerze mówiąc, postrzegam to jako moment przełomowy w historii badań nad istnieniem życia poza Ziemią.

Matt Frei – redaktor europejski i prezenter
Nikku Madhusudhan – profesor astrofizyki i nauki o egzoplanetach na Uniwersytecie w Cambridge