ნაპოვნია პლანეტა, საიდანაც სიცოცხლის ყველაზე ძლიერი ნიშნები მოდის - ყველაფერი ახალი აღმოჩენის შესახებ

ასტრონომებმა დააფიქსირეს მზის სისტემის მიღმა ბიოლოგიური აქტივობის ყველაზე იმედის მომცემი ნიშნები ამ დროისათვის. თუმცა, მკვლევრები მაინც ფრთხილობენ. 

ჯეიმს ვების კოსმოსური ტელესკოპის მონაცემთა გამოყენებით, კემბრიჯის უნივერსიტეტის ასტრონომებმა ეგზოპლანეტა K2-18b-ის ატმოსფეროში დიმეთილსუფლიდის (DMS) და დიმეთილდისულფიდის (DMDS) კვალი დააფიქსირეს; ეგზოპლანეტა თავის ვარსკვლავის გარშემო სასიცოცხლო ზონაში მოძრაობს.

დედამიწაზე დიმეთილსუფლიდსა და დიმეთილდისულფიდს მხოლოდ სიცოცხლე წარმოქმნის, ძირითადად მიკრობული სიცოცხლე, მაგალითად, ზღვის ფიტოპლანქტონი. მიუხედავად იმისა, რომ K2-18b-ის ატმოსფეროში ამ მოლეკულების წყარო შეიძლება ჩვენთვის უცნობი ქიმიური პროცესი იყოს, კვლევის შედეგები წარმოადგენს ამ დროისათვის ყველაზე ძლიერ მტკიცებულებას იმისა, რომ სიცოცხლე შეიძლება მზის სისტემის მიღმა, სხვა პლანეტაზეც არსებობდეს.

დაკვირვებების სტატისტიკური მნიშვნელობა „სამი სიგმას“ დონე იყო, რაც იმას ნიშნავს, რომ არსებობს მათი შემთხვევითობის 0,3-პროცენტიანი ალბათობა. სამეცნიერო აღმოჩენის შეთანხმებულ კლასიფიკაციამდე მისაღწევად, დაკვირვებებმა ხუთ-სიგმიანი ზღვარი უნდა გადაკვეთოს, რის შემდეგაც, შემთხვევითობის ალბათობა 0,00006 პროცენტს ქვემოთაა.

მკვლევართა განცხადებით, ჯეიმს ვებით კიდევ 16-24-საათიანი დაკვირვებით შეიძლება მიაღწიონ ხუთ-სიგმნიან მნიშვნელობას.

წინა დაკვირვებებით დადგინდა, რომ პლანეტა K2-18b დედამიწაზე 8,6-ჯერ მასიური და 2,6-ჯერ დიდია. მდებარეობს ჩვენგან 124 სინათლის წლის მანძილზე, ლომის თანავარსკვლავედის მიმართულებით. მაშინ მის ატმოსფეროში მეთანი და ნახშირორჟანგიც დააფიქსირეს. ეს პირველი შემთხვევა იყო, როცა ნახშირბადზე დაფუძნებული მოლეკულები სასიცოცხლო ზონაში მოძრავი ეგზოპლანეტის ატმოსფეროში იპოვეს. შედეგები „ჰიკეანე“ პლანეტის პროგნოზებთან შესაბამისი იყო — სიცოცხლისათვის ხელსაყრელი, მთლიანად ოკეანეით დაფარული პლანეტის, რომელიც წყალბადით მდიდარ ატმოსფეროშია გახვეული.

თუმცა, კიდევ ერთი სუსტი სიგნალი მიუთითებდა, რომ K2-18b-ზე რაღაც ხდებოდა.

„დაზუსტებით არ ვიცით, იყო თუ არა ჩვენ მიერ ბოლოს ნანახი სიგნალი დიმეთილსუფლიდის, მაგრამ ამაზე უბრალოდ მინიშნებაც კი ჩვენთვის საკმარისად ამაღელვებელი იყო, რომ დაკვირვებები ჯეიმს ვების სხვა ინსტრუმენტითაც ჩაგვეტარებინა“, — ამბობს კვლევის ავტორი, კემბრიჯის ასტრონომიის ინსტიტუტის პროფესორი ნიკუ მადჰუსუდანი.

შორეულ პლანეტათა ატმოსფეროს ქიმიური შემადგენლობის განსასაზღვრად, ასტრონომები სწავლობენ დედავარსკვლავის სინათლეს იმ მომენტში, როცა პლანეტა ტრანზიტს ახორციელებს, ანუ ჩაივლის ჩვენი გადმოსახედიდან ვარსკვლავის წინ. K2-18b-ის ტრანზიტისას, ჯეიმს ვებს შეუძლია დააფიქსიროს ოდნავი ჩაბნელება ვარსკვლავის სინათლეში და სინათლის ის უმცირესი ნაწილიც, რომელიც პლანეტის ატმოსფეროში გაივლის. გავლილი სინათლის გარკვეულ ნაწილს პლანეტის ატმოსფერო შთანთქავს, რაც ვარსკვლავის სპექტრში ტოვებს ნიშნებს, რომელთა საფუძველზეც, ასტრონომებს შეუძლიათ დაადგინონ ეგზოპლანეტის შემადგენელი აირები.

წინა დაკვირვებისას, დიმეთილსუფლიდი ჯეიმს ვების ინსტრუმენტმა NIRISS-მა და NIRSpec-მა დააფიქსირა, რომლებიც ერთობლივად ტალღის სიგრძის ახლო-ინფრაწითელ (0,8-5 მიკრონი) დიაპაზონს ფარავენ. ახალი, დამოუკიდებელი დაკვირვება ჯეიმს ვების MIRI ინსტრუმენტით ჩაატარეს შუა-ინფრაწითელ (6-12 მიკრონი) დიაპაზონში.

„ეს გახლავთ მტკიცებულებათა დამოუკიდებელი ხაზი, რომელიც წინასგან განსხვავებული ინსტრუმენტითა და სინათლის ტალღის სხვა სიგრძეში მივიღეთ, სადაც არ არსებობს გადაფარვა წინა დაკვირვებებისგან. სიგნალი ძლიერი და მკაფიოა“, — აღნიშნავს მადჰუსუდანი.

„საოცარი იყო, როდესაც შედეგები უცვლელი დარჩა ვრცელ, დამოუკიდებელ ანალიზებსა და მკაცრ ტესტებში“, — ამბობს კვლევის თანაავტორი, კოსმოსური ტელესკოპის მეცნიერებათა ინსტიტუტის მკვლევარი მანს ჰოლმბერგი.

დიმეთილსუფლიდი (DMS) და დიმეთილდისულფიდი (DMDS) ერთი ქიმიური ოჯახის მოლეკულებია და ორივე მათგანი ბიოხელწერას წარმოადგენს. ორივე მოლეკულა ტალღის სიგრძის დაკვირვებულ დიაპაზონში ფარავდა სპექტრულ მახასიათებლებს, მაგრამ შემდეგი დაკვირვებები წარმოაჩენს სხვაობებს მათ შორის.

თუმცა, K2-18b-ის ატმოსფეროში დიმეთილსუფლიდისა და დიმეთილდისულფიდის კონცენტრაცია დედამიწისგან მნიშვნელოვნად განსხვავდება; ჩვენს პლანეტაზე ეს მაჩვენებელი მოცულობით ყოველ მილიარდზე ერთი ნაწილი ან უფრო დაბალია. K2-18b-ზე მათი მაჩვენებელი ათასობით უფრო მაღალია — ათი ნაწილი ყოველ მილიონზე.

„წინა თეორიული ნაშრომები პროგნოზირებდა, რომ გოგირდზე დაფუძნებული აირების, მაგალითად, დიმეთილსუფლიდისა და დიმეთილდისულფიდის მაღალი მაჩვენებელი შესაძლებელი უნდა იყოს ჰიკეანე პლანეტებზე. ახლა ჩვენ ის მართლაც ვნახეთ, ზუსტად ისე, როგორც პროგნოზირებული იყო. გამომდინარე იმ ყველაფრიდან, რაც ამ პლანეტის შესახებ ვიცით, ჩვენს ხელთ არსებულ მონაცემებს ყველაზე უკეთესად შეესაბამება სცენარი მთლიანად ოკეანით დაფარული ჰიკეანე პლანეტისა, რომელიც სიცოცხლითაა სავსე“, — ამბობს მადჰუსუდანი.

მისი განცხადებით, მიუხედავად იმისა, რომ შედეგები ამაღელვებელია, უმნიშვნელოვანესია უფრო მეტი მონაცემის მიღება იქამდე, ვიდრე გადაჭრით ვიტყვით, რომ რომელიმე უცხო პლანეტაზე სიცოცხლე ვიპოვეთ. მართალია, ფრთხილად ოპტიმისტურია, მაგრამ ამბობს იმასაც, რომ K2-18b-ზე შეიძლება მიმდინარეობდეს ჩვენთვის უცნობი ქიმიური პროცესები, რომლებიც ამ აირებს წარმოქმნის. მადჰუსუდანს იმედი აქვს, რომ კოლეგებთან ერთად ჩაატარებს კიდევ უფრო მეტ თეორიულ და ექსპერიმენტულ სამუშაოს, რათა განსაზღვროს, შესაძლებელია თუ არა დიმეთილსუფლიდისა და დიმეთილდისულფიდის ასეთი ოდენობით წარმოქმნა არაბიოლოგიური პროცესების მიერ.

„ამ ბიოხელწერის მოლეკულების არსებობა სვამს სიღრმისეულ კითხვებს იმ პროცესების შესახებ, რომლებიც მათ უნდა წარმოქმნიდეს. ჩვენი კვლევა საწყისი წერტილია ყველა იმ კვლევისა, რომელიც ახლაა საჭირო ამ ამაღელვებელი აღმოჩენის დადასტურებისა და შედეგების აღქმისათვის“, — ამბობს კვლევის თანაავტორი, კემბრიჯის ასტრონომიის ინსტიტუტის მკვლევარი სავას კონსტანტინუ.

მკვლევართა განცხადებით, მნიშვნელოვანია, რომ ისინი შედეგების მიმართ ღრმად სკეპტიკურები არიან, რადგან ტესტირება და კვლავ ტესტირებაა საჭირო, ვიდრე მიაღწევენ წერტილს, როცა საბოლოოდ დარწმუნებული იქნებიან.

მადჰუსუდანი ამბობს, რომ ჯეიმს ვების უმძლავრესი ხელსაწყოებით და მომავლის სხვა ტელესკოპებით, კაცობრიობა ახალ ნაბიჯებს გადადგამს, რათა პასუხი გასცეს უმნიშვნელოვანეს კითხვას: ვართ თუ არა მარტონი სამყაროში?

„გავა ათწლეულები და შეიძლება კვლავ ამ მომენტს დავუბრუნდეთ და გავაცნობიეროთ, რომ სწორედ ეს იყო სამყაროში დედამიწის მიღმა სიცოცხლის აღმოჩენის მომენტი. შეიძლება ეს გარდამტეხი მომენტი იყოს, რომელშიც პასუხი გავეცით ფუნდამენტურ კითხვას სამყაროში ჩვენი მარტოობის შესახებ“, — ამბობს მადჰუსუდანი.

კვლევა The Astrophysical Journal Letters-ში გამოქვეყნდა.

ავტორი:  მიხეილ ჭაბუკაშვილი