Гипотетический тип пригодной для жизни планеты с глобальным океаном и богатой водородом атмосферой, где может существовать жизнь, называют экзопланетой Хайса. Такое предположение выдвинули в августе 2021 года некоторые исследователи, а среди возможных кандидатов в эту категорию — K2-18 b.
Экзопланета K2-18 b в 8,6 раза массивнее Земли, вращается в зоне обитаемости вокруг холодного карлика K2-18 на расстоянии 120 световых лет от нас в созвездии Лев. Она относится к субнептуновым планетам, масса которой расположена между массой Земли и Нептуна, а атмосфера еще не изучена.
Исследование международной группы астрономов с использованием космического аппарата Джеймс Уэбб выявило в атмосфере K2-18b углеродсодержащие молекулы, включая метан и углекислый газ. Данное открытие согласуется с результатами последних исследований, которые предполагают, что K2-18 b может быть экзопланетой Хайса. Такая гипотеза интересна, поскольку некоторые ученые считают подобные миры перспективной средой для поиска жизни за пределами Солнечной системы.
Метан + углекислый газ = жизнь? Нет!
Чтобы изучить атмосферу K2-18 b с помощью телескопа Джеймса Уэбба, команда исследователей проанализировала свет звезды, проходящий через ее атмосферу во время транзита. Свет звезды, проходящий через атмосферу экзопланеты, оставляет следы, по которым астрономы могут определить газы в ее атмосфере.
Большое количество метана и углекислого газа, а также малое содержание аммиака свидетельствуют в пользу предположения о возможности существования океана на K2-18 b под атмосферой, богатой водородом.
Первые наблюдения телескопа «Уэбба» выявили молекулу диметилсульфида (ДМС). На Земле эту молекулу образует только жизнь. Большая часть ДМС в атмосфере нашей планеты выделяется фитопланктоном в морях. Подтверждение наличия ДМС на K2-18 b получено будет в ходе будущих исследований.
Расширенный диапазон длин волн и беспрецедентная чувствительность «Уэбба» позволили детально изучить спектры, проанализировав всего два транзита. «Хаббл» смог сделать это только за восемь транзитов в течение нескольких лет наблюдений в относительно узком диапазоне длин волн.
Наше нынешнее знание и будущие открытия.
Несмотря на то, что K2-18 b находится в зоне обитаемости и содержит углеродсодержащие молекулы, существование жизни на ней не гарантировано. Большой размер планеты (радиус её в 2,6 раза превышает радиус Земли) предполагает наличие большой мантии из льда высокого давления, подобной Нептуну. В то же время у неё будет более тонкая, богатая водородом атмосфера и поверхность с океаном, богатым водой. Возможно, что океан слишком горяч для жизни или даже нежидкий.
Команда планирует провести дальнейшие исследования с помощью спектрографа MIRI (Mid InfraRed Instrument). Надеются, что это подтвердит выводы и даст новую информацию об условиях среды на K2-18 b, а также о характеристиках других подобных субнептунов.