Een ontdekking op astronomisch gebied houdt de wetenschappelijke gemeenschap op scherp: een internationaal team van onderzoekers heeft een Ongebruikelijke chemische signalen in de atmosfeer van exoplaneet K2-18b, gelegen op een afstand van ongeveer 124 lichtjaar, die verband zouden kunnen houden met biologische processen. Deze bevinding, hoewel nog lang geen definitieve bevestiging, vertegenwoordigt de de belangrijkste vooruitgang tot nu toe in de zoektocht naar buitenaards leven.
De exoplaneet K2-18b, gelegen in het sterrenbeeld Leeuw, maakt deel uit van een klasse planeten die bekend staat als Hyceans, gekenmerkt door hun gemiddelde grootte tussen de Aarde en Neptunus, en door hun potentieel om planeten te huisvesten vloeibare oceanen onder dichte waterstofrijke atmosferen. Zulke werelden worden vanuit astrobiologisch oogpunt als veelbelovend beschouwd, vooral vanwege hun vermogen om in de loop van de tijd stabiele omstandigheden te handhaven.
Een atmosfeer met mogelijke biologische sporen
Met behulp van de geavanceerde instrumenten van de De James Webb-ruimtetelescoophet team van astronomen slaagde erin om in de atmosfeer van K2-18b spectrale signalen te detecteren die overeenkomen met dimethylsulfide (DMS) en dimethyldisulfide (DMDS). Deze verbindingen op aarde hebben een uitsluitend biologische oorsprong, die voornamelijk toe te schrijven is aan mariene micro-organismen zoals fytoplankton.
De identificatie van deze elementen werd uitgevoerd door middel van de spectroscopietechniek tijdens de transits van de planeet voor zijn ster. Met deze methodologie kunnen we analyseren hoe bepaalde golflengtes van sterlicht worden geabsorbeerd door de atmosferische gassen van de planeet, waardoor we de samenstelling ervan kunnen achterhalen.
De eerste aanwijzingen voor deze moleculen werden opgevangen door de NIRISS- en NIRSpec-instrumenten van de JWST, die in de nabij-infraroodbereik. Vervolgens werd een aanvullende observatie uitgevoerd met de MIRI-module, gespecialiseerd in het midden-infrarood, bevestigde de aanwezigheid van dezelfde signalen met grotere duidelijkheid. Deze instrumentele redundantie zorgt voor een grotere robuustheid van de verkregen gegevens.
Volgens wetenschappers is de aanwezigheid van DMS en DMDS in hoeveelheden die duizenden malen groter zijn dan die welke op onze planeet zijn waargenomen zou kunnen duiden op het bestaan van een bepaalde vorm van biologische activiteit. Zij erkennen echter dat Het is ook mogelijk dat deze stoffen door niet-biologische chemische processen worden gegenereerd nog onbekend in dit soort planetaire omgevingen.
Een mogelijke Hyceaanse wereld
K2-18b heeft een massa ongeveer acht keer hoger gelijk aan die van de Aarde en een diameter die ongeveer 2,6 keer groter is. De locatie in de bewoonbare zone van zijn gastster geeft aan dat hij mogelijk bestaat water in vloeibare toestand, fundamenteel voor het leven zoals wij dat kennen.
Eerdere waarnemingen van de Webb-telescoop hadden al geïdentificeerd organische moleculen zoals methaan en koolstofdioxide in de atmosfeer van de planeet, wat de hypothese versterkt dat het een bewoonbare omgeving is. Deze gegevens zijn in overeenstemming met het bestaan van een Hyceaanse planeet, een wereld bedekt met oceanen en een atmosfeer rijk aan waterstof.
Dit type exoplaneet is relatief nieuw en hoewel ze geen planeten kunnen herbergen, complex intelligent leven, ja, ze konden steunen microbiële organismen die vergelijkbaar zijn met de eerste levende wezens op aarde. De detectie van potentieel biologische verbindingen onder deze omstandigheden is bijzonder boeiend.
Interpretaties, waarschuwingen en volgende stappen
Het statistisch betrouwbaarheidsniveau van de bevinding is vastgesteld op 3-sigma, wat impliceert dat er een kans bestaat op 0,3% dat de resultaten toeval zijn. In de wetenschap is het echter noodzakelijk om de 5-sigma om een ontdekking als bevestigd te beschouwen, wat gelijk staat aan een foutkans kleiner dan 0,00006%.
Om deze zekerheid te verkrijgen, zijn de onderzoekers van plan om tussen 16 en 24 extra observatie-uren met JWST. Deze sessies, die de komende maanden gepland staan, zullen helpen om de aanwezigheid van deze moleculen nauwkeuriger te verifiëren.
Nikku Madhusudhan, astrofysicus bij de Universidad de Cambridge en hoofdauteur van de studie, benadrukt dat "Het is essentieel dat we onze conclusies onderwerpen aan een strenge en sceptische analyse; alleen dan kunnen we met zekerheid stellen dat er mogelijk leven buiten de aarde bestaat.".
Ook enkele externe deskundigen uiten hun voorzichtigheid. In het verleden bleken andere aanwijzingen over K2-18b en andere exoplaneten valse positieven, zoals het geval was met de waterdamp die aanvankelijk werd gedetecteerd en later werd geïdentificeerd als een andere verbinding.
Zijn we dicht bij een definitief antwoord?
Deze ontdekking roept een van de oudste vragen van de mensheid weer op: Zijn wij alleen in het heelal? Hoewel het bewijsmateriaal voor K2-18b nog voorlopig is, suggereert het dat leven, tenminste in eenvoudige vormen, is mogelijk niet exclusief voor de aarde.
Deze studie vertegenwoordigt een belangrijke vooruitgang in de technische capaciteit van huidige instrumenten. De mogelijkheid om biosignaturen te identificeren door middel van spectrale observaties vanaf zulke grote afstanden toont het enorme potentieel van James Webb-telescoop en toekomstige ruimtetelescopen die in ontwikkeling zijn.
Naarmate er nieuwe gegevens worden verzameld en geanalyseerd, K2-18b zal een aandachtspunt blijven in de komende jaren, wat de mogelijkheid vergroot dat we op het punt staan van een beslissende verschuiving in ons begrip van onze plaats in de kosmos.
