„Průlom.“ Astronom vysvětluje objev indikátoru života na vzdálené planetě

Vědci z americké vesmírné agentury NASA před pár dny oznámili objev, který by mohl být převratný. Pomocí teleskopu Jamese Webba identifikovali možný vzácný vodní oceán na exoplanetě vzdálené 120 světelných let od Země (exoplanetami se označují planety mimo Sluneční soustavu, pozn. red).

Svá zjištění zveřejnili s odkazem na identifikaci „hojného výskytu metanu a oxidu uhličitého a nedostatku amoniaku“ v atmosféře planety. To podporuje hypotézu, že pod atmosférou bohatou na vodík se na K2-18b může nacházet vodní oceán. A co víc: Podle různých náznaků by totiž na planetě v souhvězdí Lva mohl být i život.

O jak zásadní objev se jedná, popisuje v rozhovoru pro Seznam Zprávy vědecký pracovník Astronomického ústavu Akademie věd Marek Skarka.

Můžete nám laikům vysvětlit, co si pod „vodním oceánem“ na planetě K2-18b představit?

Teoreticky velkou vodní plochu. Zatím ale nevíme, jestli vůbec na planetě je. Detekce metanu, oxidu uhličitého a absence kyanovodíku a amoniaku pouze odpovídají předpovědím teoretických modelů pro tzv. Hyceání planety, které mají na svém povrchu velké vodní plochy a hustou atmosféru složenou převážně z vodíku. Nový objev tak pouze zvyšuje pravděpodobnost, že by K2-18b mohla být vodním světem.

NASA zároveň vypozorovala drobné stopy dimethylsulfidu (DMS), byť byly z matematického hlediska těsně pod limitem věrohodnosti detekce. Přítomnost této sloučeniny předpokládá, že by mohla být produkována určitými jednoduchými organismy a dodávána do atmosféry.

Bude ale ještě potřeba hodně měření, aby se prokázalo, že tam DMS, a tedy možné stopy po vodě a možnosti jednoduchého života jsou.

Je nedávný objev NASA na K2-18b velkou událostí?

Určitě ano. Organické molekuly už sice u jiných planet detekovány byly, ale ne u takto malých. K2-18b je pouze asi 2,6krát větší než Země, a má tedy velmi řídkou a slabou atmosféru ve srovnání s plynnými obry a je extrémně složité ji vůbec detekovat. Z tohoto pohledu jde určitě o průlom.

V souvislosti s oznámením NASA už se spekuluje o možném životě na této planetě. Co si o tom myslíte?

Byl bych zatím zdrženlivý. Je to všechno založeno na modelech, které jsou zatím pouze hrubé a založené na několika základních předpokladech. Jsme úplně na začátku.

Počkal bych na další měření, která budou přesnější a třeba prokážou, že je tam DMS mnohem více, než bychom mohli očekávat z jiných fyzikálních modelů atmosféry.

Planet s podobnými atmosférami známe prozatím velmi málo. K2-18b je navíc jedna specifická planeta. Ale může se stát, že měření u jiné podobné planety dopadne jinak. Dokud nebudeme mít několik planet, co ukazují podobné charakteristiky atmosfér, nebudeme mít jistotu, o co se vlastně jedná.

Co tedy podle vás bude následovat?

Určitě musíme zpřesnit měření K2-18b. To znamená pustit na ni znovu vesmírný dalekohled Jamese Webba, naměřit mnohem více tranzitů exoplanety a otisků její atmosféry, abychom dostali mnohem lepší signál, než máme teď. Dosud proběhla jen dvě měření – jedno s přístrojem NIRSpec v lednu, druhé s přístrojem NIRISS v červnu.

Je potřeba provést více měření, aby se snížil šum. Největší zájem je, aby se na K2-18b s jistotou prokázal DMS.

Podařilo by se učinit tento objev bez Webbova teleskopu?

Nemyslím si. V roce 2019 na základě měření Hubbleovým kosmickým dalekohledem, který je schopný pracovat ve velmi blízké infračervené oblasti asi pouze zhruba do 1,5 mikrometru, byla na K2-18b objevena voda. James Webb je schopný pracovat až do vlnové délky pěti mikrometrů a přesně v této oblasti se vyskytují pásy zásadních molekul, které nás zajímají – vody, metanu, oxidu uhličitého, amoniaku. Dalekohled Jamese Webba teď ukázal, že v atmosféře voda není.

Na základě pozorování dalších absorpčních pásů na jiných vlnových délkách Webbův teleskop ukázal, že jde o metan a předchozí detekce vody byla falešná. Odstranil tak degeneraci, kterou Hubbleův dalekohled nemohl kvůli nízkému spektrálnímu rozsahu vyřešit.

Doufám, že se v souvislosti s K2-18b podaří potvrdit a prokázat existenci sloučenin s vyšší věrohodností a následně že budou podobné sloučeniny detekovány také u podobně velkých planet. Pouze tak budeme mít další a lepší důvod domnívat se, že tyto světy by mohly hostit vodní oceány a být potenciálně vhodné pro vznik života. I tak ale půjde pouze o pravděpodobnost. Na přímý důkaz si ještě budeme muset nějakou dobu počkat.