Wetenschappers vinden mogelijk bewijs voor buitenaards zeeleven

wetenschappers van Cambridge Universiteit hebben veelbelovende tekenen van buitenaards zeeleven in de atmosfeer van de exoplaneet geïdentificeerd K2-18b. De stoffen DMS e DMDS, erkend door de James Webb-telescoop op de exoplaneet, worden uitsluitend geproduceerd door levende organismen — voornamelijk microscopisch klein zeeleven — hier op aarde, wat de ontdekking naar een nieuw hoofdstuk in de zoektocht naar leven op een andere planeet brengt. Begrijp hoe de James Webb de moleculen ontdekt en wat ze betekenen voor het bestaan ​​van leven buiten de aarde.

Hoe de ontdekking werd gedaan

De ontdekking werd mogelijk gemaakt door de geavanceerde observatiemogelijkheden van de James Webb-ruimtetelescoop (JWST), ontwikkeld door NASA in samenwerking met Europees Ruimteagentschap (ESA) en Canadese ruimtevaartorganisatie. Met behulp van spectroscopietechnologie, waarmee het licht kan worden geanalyseerd dat door de atmosfeer van verre planeten gaat terwijl ze voor de ster langs bewegen waar ze omheen draaien, identificeerde de telescoop specifieke chemische patronen op de exoplaneet. K2-18b.

Deze patronen geven de aanwezigheid aan van moleculen zoals dimethylsulfide (DMS) o dimethyldisulfide (DMDS), gassen die verband houden met biologische activiteit op aarde. Dit is mogelijk omdat bepaalde verbindingen unieke sporen achterlaten op het licht dat ons bereikt, alsof het chemische handtekeningen zijn.

Grotendeels verantwoordelijk voor onderzoek, Hoogleraar Astrofysica en Exoplanetaire Wetenschappen aan het Instituut voor Astronomie van de Universiteit van Cambridge, Nikku Madhusudhan, sprak over de omvang van de ontdekking:

Over tientallen jaren kijken we misschien terug op dit moment en erkennen we dat dit het moment was waarop het levende universum toegankelijk werd. Dit kan het omslagpunt zijn, waarop we plotseling de fundamentele vraag of we alleen zijn in het universum kunnen beantwoorden.

Nikku Madhusudhan, een professor aan het Institute of Astronomy in Cambridge, die het onderzoek leidde.

O JWST hebben verschillende instrumenten op verschillende tijdstippen gebruikt om deze aanwijzingen te bevestigen. De eerste waarnemingen, gedaan met spectrografen NIRISS e NIR-specificatie (die in het nabije infraroodbereik werken) suggereerden al de mogelijke aanwezigheid van DMS. Om de gegevens te bevestigen, voerden de onderzoekers een nieuwe reeks observaties uit met MIRI, een instrument dat mid-infraroodlicht opvangt.

De tweede meting, uitgevoerd bij een andere golflengte en met andere apparatuur, leverde een nog duidelijker en consistenter resultaat op. Dit vergrootte het vertrouwen in de ontdekking en verkleinde de foutenmarge.

Kennismaken met de exoplaneet K2-18b

De exoplaneet K2-18b is gelegen ongeveer 124 lichtjaar van de aarde, in het sterrenbeeld Leeuw, en draait om een ​​rode dwergster genaamd K2-18. Met ongeveer 8,6 keer de massa van de aarde en 2,6 keer de grootte ervan, het is een planeet die geclassificeerd wordt als “sub-Neptunus” – dat wil zeggen, groter dan de aarde, maar kleiner dan de gasreuzen in ons zonnestelsel, zoals Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus.

Wat maakt K2-18b Bijzonder interessant is dat de ster zich in de zogenaamde ‘leefbare zone’ van zijn ster bevindt, het gebied waar de temperaturen het bestaan ​​van vloeibaar water op het oppervlak mogelijk maken, een essentiële voorwaarde voor leven zoals wij dat kennen. In ons zonnestelsel omvat deze zone bijvoorbeeld de Terra e Mars.

Uit eerdere waarnemingen was al gebleken dat er methaan en koolstofdioxide in de atmosfeer van K2-18b, belangrijke elementen bij het reguleren van het planetaire klimaat. Deze koolstofrijke samenstelling is compatibel met een type planeet dat bekend staat als Hyceen — een wereld die mogelijk bedekt is met oceanen en omgeven is door een dichte atmosfeer die voornamelijk uit waterstof bestaat.

In theorie wordt dit type planeet gezien als een mogelijke omgeving voor het ontstaan ​​van leven, vooral in microbiële vorm. Het model Hyceen vertegenwoordigt een nieuw tijdperk in de astrobiologie, omdat het de soorten werelden die als bewoonbaar worden beschouwd, uitbreidt tot voorbij de soorten die vergelijkbaar zijn met die op aarde.

Eerder theoretisch onderzoek voorspelde de mogelijkheid van hoge concentraties zwavelhoudende gassen zoals DMS en DMDS op Hycische planeten. En nu zien we dit, in lijn met wat voorspeld was. Gezien alles wat we over deze planeet weten, is een Hycische planeet met een oceaan vol leven het scenario dat het beste past bij de gegevens die we hebben.

Nikku Madhusudhan, professor aan het Cambridge Institute of Astronomy, in een verklaring aan de Universiteit van Cambridge zelf.

Een andere belangrijke factor is de intensiteit van de waargenomen moleculen. Terwijl op aarde verbindingen zoals DMS en DMDS in zeer kleine hoeveelheden voorkomen – doorgaans minder dan één deel per miljard – K2-18bGeschat wordt dat deze concentraties duizenden malen hoger zijn. Als deze verbindingen inderdaad van biologische oorsprong zijn, zou dat kunnen betekenen dat de activiteit die deze genereert, op een veel grotere schaal plaatsvindt dan in dit geval het geval is. Wetenschappers sluiten de hypothese echter niet uit dat deze gassen ontstaan ​​door onbekende chemische processen.

Bovendien zijn de dichtheid en structuur van de K2-18b wijst erop dat er zich onder de dikke atmosfeer mogelijk enorme oceanen bevinden die potentiële levensvormen beschermen tegen de stellaire straling. Toch zorgen de grotere zwaartekracht en de samenstelling van de atmosfeer ervoor dat de omgeving er heel anders uitziet dan op aarde.

Volgende stappen voor bevestiging

Ondanks het bemoedigende bewijs kunnen wetenschappers nog steeds niet met zekerheid zeggen dat ze een bewoonbare exoplaneet hebben gevonden. De aanwezigheid van verbindingen zoals DMS e DMDS in de atmosfeer van K2-18b, hoewel verenigbaar met biologische activiteit, kunnen ook oorzaken hebben die geen levende organismen betreffen en die nog niet bekend zijn. Daarom neemt het team dat verantwoordelijk is voor de ontdekking een voorzichtige houding aan en benadrukt dat het valideren van een biosignatuur niet alleen vereist dat de gegevens worden herhaald, maar ook dat alle mogelijke niet-biologische alternatieven worden uitgesloten.

Op wetenschappelijk gebied wordt een ontdekking pas als officieel bevestigd beschouwd als deze het niveau van statistische significantie bereikt vijf sigma. Dit betekent dat de kans dat het gedetecteerde signaal het resultaat is van toeval, moet worden ingeschat. minder dan 0,00006%. Momenteel bereiken de observaties die met de James Webb-ruimtetelescoop zijn gedaan het niveau van drie sigma, dat wil zeggen, er is nog steeds een kans van 0,3% dat het resultaat geen echte ontdekking vertegenwoordigt. Om het benodigde vertrouwensniveau te bereiken, moeten wetenschappers de analyses voortzetten en aanvullende observaties uitvoeren met aanvullende instrumenten, waarbij ze de gegevens onafhankelijk bevestigen.

Het onderzoeksteam zelf schat dat er tussen de 16 en 24 extra uren observatie nodig zijn met de JWST zou voldoende kunnen zijn om de langverwachte vijf sigma-grens te bereiken. Bovendien is parallel theoretisch en laboratoriumonderzoek noodzakelijk om te onderzoeken of de waargenomen verbindingen zouden kunnen ontstaan ​​zonder de aanwezigheid van leven. Deze strikte zorgvuldigheid is essentieel voor de geloofwaardigheid van het wetenschappelijke proces. Als we tenslotte geconfronteerd worden met een mogelijk antwoord op een van de oudste vragen van de mensheid – “zijn we alleen?” — is het essentieel dat elk bewijs met de grootste precisie en verantwoordelijkheid wordt gebaseerd.

Wat vond je van deze ontdekking? Vertel het ons in de reacties!

Zie ook:

Fontes: BBC, Het Annapurna Nieuws e New York tijden.

Tekst herzien door Filipe Faustino in 17 / 04 / 2025