Чи є життя на екзопланеті K2-18b?

Що ми знаємо про планету із “робочою” назвою K2-18b? Розташована на відстані в понад сотню світлових років від Землі, K2-18b за своїми фізичними властивостями дуже схожа на нашу планету. Хоча подібних небесних тіл у космосі повно, унікальним його вмить зробила виявлена у атмосфері водяна пара, що може означати присутність на планеті живих організмів.

ТЕПЛОВА ЕНЕРГІЯ ЯК ДЖЕРЕЛО ЖИТТЯ

Протягом останніх кількох років у інформаційному просторі регулярно з’являються повідомлення про виявлення особливих хімічних сполук чи інших ознак присутності життя на космічних тілах. Із зростанням технічних можливостей у космосі знаходять усе більше об’єктів, потенційно спроможних стати домом для живих форм.

На переконання науковців, обов’язковою вимогою для існування на планеті життя є наявність води у рідкому стані, оскільки рідина потрібна для біохімічних реакцій. Цей фактор зумовлює те, що навколо кожної зорі існує лише відносно вузька зона, придатна для життя. Розміщені у ній космічні тіла отримують достатню кількість теплової енергії для підтримання життєдіяльності, уникаючи спалення чи замороження.

Саме в цій “зоні життя” й знаходиться K2-18b. Планета обертається навколо своєї зірки на відстані, у сім разів меншій, аніж Земля від Сонця. Але, оскільки ця тьмяно-червона зірка – карлик, така орбіта забезпечує планеті температурний режим, подібний до земного. Отримані раніше дані також довели наявність у планети атмосфери, а опубліковане цього місяця дослідження канадських вчених – присутність води у газоподібному стані.

ПОБАЧИТИ ПРОЗОРІСТЬ

Аби виявити водяну пару на відстані у 110 світлових років, науковцям довелося проявити кмітливість та терпіння. Вони чотири роки збирали дані телескопа “Габбл”, який фотографував K2-18b, коли планета завершувала оберт навколо своєї зірки. По тому, які світлові хвилі поглиналися атмосферою планети, дослідники й встановили присутність у ній водяної пари. Ураховуючи те, що планета знаходиться у “житловій” зоні своєї зірки, це відкриття може мати далекосяжні наслідки. Вперше поза межами Сонячної системи було виявлене небесне тіло, не лише потенційно придатне для життя з температурної точки зору, а й із наявними запасами води.

Більше того, дослідження Університетського коледжу Лондона показало, що кліматичні умови на K2-18b, можливо, дозволяють парі в атмосфері формуватися у краплини. Якщо це вдасться підтвердити, ця екзопланета стане також першою, на якій існують хмари водяної пари. 

“Наразі це – єдина відома нам планета поза межами Сонячної системи, на якій панує необхідна для підтримки води температура та наявна атмосфера із вмістом пари. Все це робить K2-18b найкращим із відомих нам кандидатів на наявність життя”, – сказав Ангелос Тсіарас, співавтор цього досліджень.

Додамо, що пару в атмосфері планети астрономи виявляють уже далеко не вперше, однак ніколи раніше поза межами Сонячної системи наявність води не поєднувалася з іншими сприятливими для життя умовами. Приміром, минулого року дослідники НАСА знайшли велику кількість пари в атмосфері велетенської планети WASP-39b. Однак розрахунки показали, що температура на її оберненому до зірки боці досягає 760 градусів, здатних спопелити все живе.

ВІДЧУТИ ТЯЖІННЯ

Все ж, незважаючи на багатообіцяючі дані про можливі сприятливі для життя кліматичні умови на K2-18b, не всі поділяють оптимізм щодо її “життєздатності”. Хоча присутність пари в атмосфері планети майже не викликає сумнівів, наявність твердої поверхні ще треба довести, а без неї неможлива і наявність критичних для біохімічних реакцій водойм. Якщо планета виявиться газоподібною, живим формам на ній розвинутися не вдасться.

Достеменно не відомим поки що залишається і склад атмосфери K2-18b. Є вірогідність того, що він більше схожий на нептунський, аніж на земний, тобто складається переважно із гідрогена та гелія. У такому разі це опосередковано свідчитиме про відсутність твердої поверхні. Системи “Габбла” спромоглися встановити лише сам факт наявності водяної пари, але не її кількість. Нестача води стане на заваді розвиткові подібних на земні форм життя.

Не сприяє виникненню життя й короткий час повного обертання планети навколо своєї зірки. На відміну від Землі, на K2-18b рік триває усього 33 дні, що надто швидко для природних циклів.

Окрім цього, радіус планети приблизно у 2,7 разу більший за земний, а от маса – майже удев’ятеро більша. Через це сила тяжіння там суттєво більша – і маса пересічної людини зросте на цій планеті приблизно до 500 кг. Отже, відомі людству живі істоти не зможуть перебувати на планеті, однак це зовсім не значить, що інші живі істоти не змогли пристосуватися до таких умов.

НАПРЯМ МАЙБУТНІХ ДОСЛІДЖЕНЬ

Велика відстань від Землі до K2-18b не дає змоги направити до планети дослідницький зонд, за допомогою якого можна було б точно встановити її характеристики. У своїй роботі вчені користувалися даними телескопа “Габбл”, запущеного на навколоземну орбіту ще в 1990 році. Хоча на той момент він був дивом інженерної думки, наразі технології просунулися далеко вперед і вимагають нових рішень.

З огляду на це, протягом наступних років очікується запуск двох нових потужних космічних телескопів: “Джеймс Вебб” від НАСА та “ARIEL” від Європейського космічного агентства. На відміну від “Габбла”, вони будуть здатні “вгледіти” на віддалених планетах не лише пару, а й інші атмосферні гази, на кшталт метану, аміаку та двоокису вуглецю, котрі значно більше розкажуть про живі організми на космічних об’єктах.

Члени обох дослідницьких команд, як у Британії, так і в Канаді, погоджуються, що K2-18b є ідеальним об’єктом для подальших досліджень позаземних форм життя, адже за багатьма ознаками планета дуже схожа на Землю. Утім, уточнених даних, вірогідно, доведеться чекати досить довго, адже “Джеймс Вебб” вирушить у космос лише в 2021 році, а ARIEL складе йому компанію не раніше 2028-го.

Максим Наливайко, Оттава

Перша ілюстрація: M. KORNMESSER, ESA/HUBBLE