Egy új kutatás szerint a K2-18b jelű exobolygó gázban gazdag összetételű, de mégsem rendelkezik lakható felszínnel, mint ahogy azt korábban gondolták.

Illusztráció az exobolygók különböző típusairól. Egy planéta összetételének megismerése nem egyszerű feladat, ahogy a K2-18b jelű exobolygó esetében sem az. (NASA / JPL-Caltech / Lizbeth B. De La Torre)

Nagy port kavart, amikor a James Webb-űrtávcső megfigyelései alapján egy kutatócsoport bejelentette, hogy a K2-18b jelű planéta talán lakható lehet. Csillagászok egy másik csoportja azonban másképp értelmezte az adatokat: szerintük nem egy vízi világról, vagyis hiceánbolygóról van szó, sokkal inkább egy gázban gazdag, lakható felszínnel nem rendelkező bolygóról.

Művészi illusztráció az óceánvilágnak gondolt K2-18b-ről. (NASA / ESA, CSA / Joseph Olmsted (STScI))

Az exobolygó csillaga, a K2-18 egy kicsi, hűvös égitest, amely körul eddig két bolygót sikerült felfedezni. Ezek közül az egyik a felfedezése óta eltelt egy évtizedben elég nagy figyelmet kapott. A James Webb-űrtávcső nemrég felfedte, hogy a 8,6 földtömegű exobolygó, a K2-18b légkörében szén-dioxid és metán található. Egyes kutatók úgy értelmezték ezeket az adatokat, főként amiatt, hogy ammóniát, vizet és szén-monoxidot nem találtak a planéta légkörében, hogy a K2-18b egy kőzetbolygó, amit óceánok borítanak.

Ugyanez a kutatócsoport beszámolt arról is, hogy dimetil-szulfid gyenge jeleit találták meg. Ez egy olyan vegyület, amelyet a Földön szinte kizárólag élő szervezetek állítanak elő, így a lelkes érdeklődők arra következtettek, hogy a planéta nem csak lakható, de lakott is.

Ezek az értelmezések persze érdekesek, de korántsem biztosak. Vajon a K2-18b valóban egy lakható, óceánokkal fedett bolygó, vagy mással is magyarázhatók a James Webb-űrtávcső adatai?

Egy példa a K2-18b, mint lakható felszín nélküli, gázban gazdag bolygó szimulációjának kimeneti eredményére. (Wogan et al. 2024)

Nicholas Wogan, a NASA Ames Kutatóközpont munkatársának kutatócsoportja a James Webb-űrtávcső adatait két modellel vetette össze, hogy választ adjon a kérdésre. Az első modell olyan felszíni óceánokkal rendelkező kőzetbolygókat írt le, amelyeken volt és amelyeken nem volt élet, a második pedig szilárd felszín nélküli gázbolygókat, amelyeken nem volt élet. A modellek leírták a bolygók éghajlatát, valamint fotokémiáját, vagyis azokat a légköri kémiai reakciókat, amelyeket a csillagukból származó fotonok váltanak ki.

A kutatók megállapítása szerint nem valószínű, hogy a K2-18b egy élettelen vízi világ lenne, hiszen egy ilyen bolygó légkörében nem lenne annyi metán, mint amit a James Webb-űrtávcső megfigyelései kimutattak. Érdekes módon ígéretesebb a mikrobiális életet hordozó vízi világ gondolata: az acetotróf metanotrófok – vagyis az egyszerű, metántermelő organizmusok képesek annyi metánt előállítani, amennyit a bolygó légkörében látunk.

A James Webb-űrtávcső által rögzített transzmissziós spektrum (fekete és szürke pontok hibasávokkal), valamint a K2-18b spektrummodellje élettelen, óceánnal borított világként (balra fent), életet hordozó, óceánnal borított világként (balra lent), valamint élettelen, gázban gazdag bolygóként (jobbra lent). (Wogan et al. 2024)

A kutatók azt találták, hogy a lakhatatlan, gázban gazdag exobolygó-modell is kiválóan illeszkedik a James Webb-űrtávcső adataihoz, és kevesebb problémát vet fel. Az óceánnal borított, hiceánvilágnak egyrészt életre van szüksége a tapasztalt légköri összetételhez, másrészt nehéz összeegyeztetni az alacsony felszíni hőmérsékletet azzal, hogy nagy valószínűséggel egy ilyen bolygó erőteljes üvegházhatásnak lenne kitéve.

Még jócskán van mit megtudnunk a K2-18b-ről: a bolygó spektrumának egyes jellemzői sem egy élettel teli óceáni világhoz, sem pedig egy élettelen gázbolygóhoz nem illenek, és mindkét modellnek megvannak a maga hiányosságai. A James Webb-űrtávcső jövőbeni adatai megerősíthetik az ammónia jelenlétét a légkörben, ami a gázbolygó-elméletet erősítené, vagy igazolhatják a dimetil-szulfid jelenlétét, ami pedig a lakhatatlan vízi világ felé billentené a mérleg nyelvét. A kutatók addig is folytatják a lakható exobolygók keresését.

Az eredményeket közlő szakcikk a The Astrophysical Journal Letters című lapban jelent meg.

Forrás: Sky & Telescope