Враження художника про екзопланету K2-18 b © NASA, CSA, ESA
Петро Герасименко
Чи існує поза нашою сонячною системою? Нещодавно група дослідників з Кембриджського університету використала телескоп Джеймса Вебба, щоб виявити чіткі сліди диметилсульфіду в атмосфері далекої екзопланети K2-18b , яка обертається навколо червоної карликової зірки, розташованої на відстані 124 світлових років від нашої Сонячної системи. Цей газ виробляється на Землі тільки морськими мікроорганізмами . Оголошення викликало значне хвилювання, оскільки переконливі докази існування позаземного життя ще не були виявлені.
K2-18b класифікується як тип планети, якої немає в нашій Сонячній системі. Це суперземля (або субнептун) з радіусом, що в 2,6 рази більший, ніж у Землі, і має низьку середню щільність. Він обертається навколо своєї зірки, червоного карлика K2-18, за 33 дні і знаходиться в зоні життя. Середня температура на планеті коливається трохи нижче нуля. Астрономи виявили в його атмосфері водень, а також метан і вуглекислий газ. Однак визначити, чи має K2-18b кам’янисту поверхню з щільною оболонкою чи склад, схожий на Нептун, залишається складним завданням. Також існує ймовірність того, що на планеті є океан.
Непряма ідентифікація диметилсульфіду в атмосфері планети на рівнях, які в 20 разів перевищують ті, що знаходяться на Землі, справді може свідчити про незаперечні показники біологічної активності . Проте не всі вчені поділяють цю оптимістичну думку. Скептики підкреслюють відсутність супутніх молекул, таких як етан. Інші вказують на те, що наше наукове розуміння хімії світів, таких як субнептунії, до яких належить K2-18b, все ще обмежене. Таким чином, робити остаточні висновки про біологічне походження диметилсульфіду може бути передчасним. Цілком можливо, що на цьому небесному тілі відбуваються невідомі фізико-хімічні процеси, які призводять до присутності цієї речовини.
Людство давно припускало, що планети можуть обертатися навколо зірок, схожих на Сонце. Однак до кінця 1980-х років дослідникам не вистачало технічних можливостей для підтвердження своїх добре обґрунтованих теорій. Вчені могли лише припускати, якими можуть бути планети навколо далеких зірок. Проте з кінця 20-го століття впровадження сучасних спектрометрів нарешті зробило дослідження екзопланет можливим. З часом сучасні космічні телескопи та наземні обсерваторії сприяли пошуку планет за межами нашої Сонячної системи.
На даний момент було виявлено приблизно 7500 екзопланет, і підтверджено, що вони обертаються навколо своїх відповідних зірок. Очікується, що ця цифра зросте. Приблизні оцінки показують, що в нашій галактиці Чумацький Шлях може бути щонайменше 100 мільярдів планет. Ця велика цифра відкриває значні можливості для пошуків позаземних форм життя. Вчені підрахували, що в середньому на кожну зірку припадає принаймні одна планета. Вважається, що приблизно кожна п’ята сонцеподібна зірка містить планету розміром із Землю в зоні проживання. Однак ситуація не така однозначна, як може здатися на перший погляд.
Серед десятків мільярдів екзопланет, що обертаються навколо своїх зірок, обов’язково будуть небесні тіла, схожі на Землю. Деякі з них можуть навіть проживати в придатній для життя зоні навколо своєї зірки, де може існувати рідка вода. Проте на даний момент ми можемо стверджувати, що більшість екзопланет, ідентифікованих астрономами, не схожі на Землю . Це певною мірою логічно. Ідентифікувати малі планети земної групи в просторах космосу значно складніше, ніж знайти більші небесні тіла. З іншого боку, відкриті світи часто не відображають інші планети нашої Сонячної системи.
Було виявлено, що гарячі Юпітери , які за розміром можна порівняти з нашим Юпітером, але обертаються близько до своєї материнської зірки, зазнаючи температури 1000–2000 градусів за Цельсієм, існують навколо іноземних зірок. Крім того, поширеною є категорія планет, відома як «суперземлі» . Ці небесні утворення мають радіус, який перевищує радіус Землі, але менший, ніж радіус Урана та Нептуна. Їх маса в кілька разів перевищує земну. Вони можуть охоплювати світи зі скелястим рельєфом, а також світи, вкриті льодом і водою, з атмосферами, багатими воднем і гелієм. У нашій Сонячній системі таких небесних тіл немає.
Аналіз уже відкритих екзопланет вказує на певну особливість Сонячної системи. З причин, які залишаються дещо незрозумілими, модель, де всі внутрішні планети малі та кам’янисті, тоді як зовнішні планети суто газові або крижані гіганти, є незвичайною у космосі. І навпаки, інші системи демонструють інші конфігурації. У деяких з них усі планети кам’янисті. В інших гігантські планети обертаються ближче до зірки, тоді як менші розташовані далі. Часто в розташуванні планет різних типів немає помітних закономірностей. Кругове впорядковане обертання планет навколо своєї зірки, характерне для нашої Сонячної системи, також не є нормою. Цей тип орбіти може мати вирішальне значення для появи життя. Схоже, що Сонячна система має особливі унікальні риси, які можуть бути не дуже поширеними у Всесвіті.
Ще одна проблема, яку слід враховувати, полягає в тому, що не всі типи зірок однаково сприяють виникненню та підтримці життя на планетах . Найбільш сприятливими для біологічної еволюції є зірки, температура фотосфери яких коливається від 4000 до трохи вище 7000 К (температура Сонця близько 5770 К°). До них відносяться зірки спектральних класів K, G і F (за винятком найбільших представників цих класів). Такі зірки мають відносно велику тривалість життя, достатню світність і можуть зберігати стабільність протягом мільярдів років, що життєво важливо для біологічної еволюції. Однак сукупна частка зірок, що належать до цих трьох спектральних класів у галактиці, становить не більше 20%. Чим гарячіше
