February 24, 2024

מה המשמעות של התגליות של טלסקופ החלל ג’יימס ווב על כוכב אחר על כוכב אחר – ולא אומרות – עבור החיפוש אחר חיים מחוץ לכדור הארץ

כוכב הלכת החיצוני K2-18 b אינו כוכב לכת שאסטרונומים יחשבו עליו בדרך כלל בחיפוש אחר חיים מחוץ לכדור הארץ.נאס”א, ASC, ESA, J. Olmsted (STScI)

טלסקופ החלל ג’יימס ווב גילה ראיות לכך שכוכב לכת מעבר למערכת השמש שלנו עשוי להיות מכוסה באוקיינוס ​​של מים.

אסטרונומים לא יכולים לצפות ישירות על פני כוכב הלכת, הנקרא K2-18 b, אבל ווב ניתח את האטמוספירה שלו כדי למצוא רמזים לגבי מה שעשוי להיות מתחת.

התוצאות גורמות לכוכב הלכת הזה, שנמצא במרחק 120 שנות אור בלבד, להיראות יותר ויותר כמו מקום שיכול להיות ראוי למגורים לכל החיים.

טלסקופ החלל ג'יימס ווב

התרשמות האמן מהטלסקופ.נאס”א

התגלית בעלת הפוטנציאל לשינוי המשחקים של מצפה הכוכבים של נאס”א – וזה שיש לשים לב אליו הכי הרבה – היא העדות למולקולה בשם דימתיל גופרתי (DMS), שידוע כי מגיעה רק מהחיים.

“יכול להיות שאנחנו רואים ממש את הצעדים הראשונים לקראת זיהוי חיים במקומות אחרים”, אמר ל-Insider Nikku Madhusudhan, אסטרונום מאוניברסיטת קיימברידג’ שהוביל את המחקר החדש.

למרות שהם מסקרנים, הנתונים הללו אינם ודאיים והם לֹא זיהוי ברור של מולקולה זו. זה מוקדם מדי לקרוא “חייזרים”, אבל אסטרונומים רוצים לעשות מחקר נוסף.

דימתיל גופרתי יהיה “נשק מעשן” לכל החיים

הדבר היחיד שידוע ליצר DMS הוא חיים, בעיקר פיטופלנקטון שנמצא באוקיינוסים של כדור הארץ. לכן, אם זה היה מאושר ב-K2-18 b, זו תהיה “ראיה משכנעת טובה מאוד לסוג של פעילות ביולוגית”, אמר מדחוסודאן.

עם זאת, תגלית יוצאת דופן כזו דורשת ראיות חזקות במיוחד.

כאשר הצוות של Madhusudhan תמרן את נתוני Webb החדשים כדי לחקות סוג מסוים של שגיאה במכשיר, אות ה-DMS נעלם.

זוהי עדות חזקה נגד קיומה של המולקולה על K2-18 b. זו אחת הסיבות לכך שאסטרונומים זהירים ביותר לגבי הגילוי האפשרי הזה וזקוקים לבדיקה חדשה של כוכב הלכת.

הנה דרך אחת להעמיד ממצאי DMS פוטנציאליים לפרספקטיבה: כמה מדענים פיתחו את סולם ה”ביטחון בגילוי חיים” (CoLD), כדי לדרג את חוזק העדויות לחיים מחוץ לכדור הארץ בסולם של אחד (חלש) עד שבע (חזק). .

זו לכל היותר הרמה הראשונה, אמר מדחוסודאן. ייתכן שהוא אפילו לא יושג בקנה מידה אלא אם קבוצה אחרת של תצפיות תמצא את אותו האות.

איור מצויר מראה אנשים במעילים לבנים בונים גרם מדרגות של לבנים ירוקות עם מספרים 1 עד 7 ומטפסים עליו

המחשה של סולם ה-CoLD לקביעת הביטחון בזיהוי חיים מחוץ לכדור הארץ.נאס”א/אהרון גרונסטל

“דרושה עבודה רבה יותר לפני בחינת האפשרות של חיים מחוץ לכדור הארץ, החל מאישור מעבר לספק סביר לנוכחות DMS”, אמר דוריאן בליין, ממכון מקס פלאנק לאסטרונומיה. , שכבר חקר את K2. -18 ב.

מדחוסודאן מסכים. הוא מקווה לפרסם תוצאות חדשות מתצפיות חדשות של Webb עד השנה הבאה, ולספק עוד ראיות בעד או נגד נוכחות DMS ב-K2-18 b.

“התגלית שלנו היא כזו שאם היא תשרוד, תסתכל עליה אחורה בעוד 10 שנים ותאמר, ובכן, שם הכל התחיל”, אמר מדחוסודאן.

ווב פותר את תעלומת ‘מתאן חסר’

מה שברור בנתונים, ופורץ דרך בפני עצמו, הוא שווב זיהה מתאן באטמוספירה של K2-18 b.

התגלית הזו פותרת בעיית “מתאן חסר” בת עשור, שבה אסטרונומים ידעו שצריך להיות מתאן באטמוספרות של כמה כוכבי לכת, אבל הם פשוט לא הצליחו למצוא אותו.

מציאת מתאן חשובה מכיוון שהוא מכיל פחמן, אבן הבניין הבסיסית של החיים כפי שאנו מכירים אותם.

“אפילו הדבר הבסיסי ביותר שאנו אומרים – שמצאנו מולקולות המבוססות על פחמן – הוא מהפכה ענקית בתחום”, אמר מדחוסודאן.

אישור של תוצאות אלה דורש תצפיות רבות נוספות של K2-18 ב. במהלך השנה הבאה, Madhusudhan קבע זמן עם ווב כדי לצפות בעוד כדור הארץ, וכך גם צוות אחר של אסטרונומים.

ווב הבחין במולקולות באטמוספירה של כוכב הלכת שהאבל לא הצליח לראות

בגודל פי 2.6 מכדור הארץ ופי 8.6 מסה שלו, K2-18 b אינו מסוג כוכבי הלכת שמדענים מחשיבים באופן מסורתי בחיפוש אחר חיים מחוץ לכדור הארץ.

זהו “תת-נפטון” או “מיני-נפטון”. חלקו הפנימי כנראה מלא בקרח ולא בסלע. כפי שבליין אומר: “K2-18 b הוא לא בדיוק תאום כדור הארץ.”

אבל תצפיות קודמות על כוכב הלכת הזה, עם טלסקופ החלל האבל, העלו שהוא יכול להכיל אדי מים באטמוספירה שלו. זה היה מספיק מסקרן שמדהוסודאן ומשתפי הפעולה שלו בחנו את זה עם ווב מוקדם יותר השנה.

כאשר אור הכוכבים עובר באטמוספירה של K2-18 b, מולקולות באוויר סופגות אורכי גל מסוימים של אור ומחזירות אחרים. על ידי ניתוח אורכי הגל שעוברים וזורחים על פני כדור הארץ, דרך ספקטרום האינפרא אדום של האור, ווב יכול לזהות את טביעות האצבע ה”ספקטרליות” הייחודיות של תרכובות שונות הנמצאות באטמוספירה.

ווב יכול לנתח ספקטרום אלה ברזולוציה גבוהה בהרבה מהאבל. התוצאות, שחולקו ביום שני על ידי נאס”א וסוכנות החלל האירופית, ברורות: סביר להניח שיש פחמן דו חמצני ומתאן באטמוספירה הזו.

תרשים המציג ספקטרום של אור כוכבים מכוכב הלכת k2-18 b המצביעים על פחמן דו חמצני, מתאן ואולי דימתיל גופרתי

ספקטרה של K2-18 b, שהושגה עם NIRISS (תמונה קרובה לאינפרא אדום וספקטרוגרף חסר חריצים) ו-NIRSPec (ספקטרוגרף אינפרא אדום קרוב), מראים שפע של מתאן ופחמן דו חמצני באטמוספירה של K2-18 b. אקזופלנט, כמו גם זיהוי אפשרי של מולקולה הנקראת דימתיל סולפיד (DMS).איור: NASA, CSA, ESA, R. Crawford (STScI), J. Olmsted (STScI), מדע: N. Madhusudhan (אוניברסיטת Cambridge)

ממצאים אלה, שעתידים להתפרסם ב- Astrophysical Journal Letters, העלו סוג חדש של כוכב לכת על המפה בחיפוש אחר חיים מחוץ לכדור הארץ.

מיני-נפטון לא נחשבו למועמדים הטובים ביותר לחיים מחוץ לכדור הארץ בעבר, אך נראה שהם הסוג הנפוץ ביותר של כוכבי לכת בגלקסיה שלנו. כעת, הודות לכוחו של ווב, אסטרונומים יכולים לראות בדיוק מה יש באטמוספירה שלהם.

“זה פותח אפשרויות אחרות”, אמרה ל”אינסיידר” אליזה קמפטון, אסטרונומית מאוניברסיטת מרילנד המתמחה בספקטרום של אטמוספרות כוכבי לכת.

“זה כוכב הלכת הראשון הקטן מנפטון שהראה לנו ספקטרום שהוצג יפה. זה משהו שחיכינו לו הרבה זמן”, אמרה.

זה יכול להיות סוג חדש של עולם: כוכב הלכת “היקאן”.

כוכב הלכת K2-18 b יכול להיות העולם ה”יקאני” המוכר הראשון – סוג תיאורטי של כוכב לכת עם אטמוספרת מימן עבה ומשטח מכוסה באוקיינוס ​​של מים.

התצפיות של Webb של K2-18 b “מתאימות להפליא” עם מודלים המנבאים את האטמוספרות של עולמות Hycean, לפי מרקוס שוצ’ר, שהוביל כמה מהמודלים הללו.

כלומר, הנוכחות של מתאן ופחמן דו חמצני, ללא אמוניה, “תרמוז על אוקיינוס ​​באינטראקציה עם האטמוספירה”, אמר Scheucher, ממעבדת ההנעה הסילון של נאס”א, באי-מייל לאינסידר.

“בהתבסס על מה שאנחנו יודעים על איך עובדת כימיה אטמוספרית, אין הסבר אחר”, אמר מדחוסודאן, שהוביל את הצוות שהציע לראשונה את עולמות ההיקאן ב-2021.

עם זאת, קמפטון לא כל כך בטוח ואומר שצריך לעשות מודלים נוספים כדי להבטיח שהחתימות שצפתה בווב יכולות להגיע רק מאוקיינוס ​​אחד.

מכיוון שהמחקר של אטמוספרות Hycean הוא כל כך חדש, ייתכן שמדענים עדיין לא גילו תהליכים אחרים שיכולים לייצר את הפחמן הדו חמצני והמתאן שהתגלו באטמוספירה של K2-18 b.

“הייתי רוצה לראות מחקרים מסוג זה באמת מתעמקים ב: ‘האם זו חתימה ייחודית של אוקיינוס ​​של מים או לא?’ “- כי זה טיעון עקיף כזה – לפני שממש נוח לי לומר שיש מים נוזליים מתחת”, אמר קמפטון לאינסידר.

אם האוקיינוס ​​קיים, אמר מדחוסודאן, יש סיכוי שהוא יכול להיות חם מדי לכל החיים.

תיקון: 13 בספטמבר 2023 – גרסה קודמת של מאמר זה ציינה באופן שגוי את השתייכותו בעבר של דוראן בליין. בליין נמצא כיום במכון מקס פלאנק לאסטרונומיה, אך למד K2-18 b במוסד מדעי אחר.

הסיפור הזה עודכן. הוא שוחרר במקור ב-12 בספטמבר 2023.

עיתונאית המדע הפנימית, מריאן גונוט, תרמה לדיווח לסיפור הזה.

קרא את המאמר המקורי על Business Insider

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *