Wetenschappers vinden het sterkste bewijs tot nu toe voor leven op een buitenaardse planeet, meldt The Jerusalem Post

Een artistieke impressie laat zien hoe exoplaneet K2-18 b eruit zou kunnen zien op basis van wetenschappelijke gegevens. Foto via Jerusalem Post

In een mogelijk baanbrekende ontdekking hebben wetenschappers met behulp van de James Webb-ruimtetelescoop de sterkste tekenen tot nu toe gevonden van mogelijk leven buiten ons zonnestelsel. Ze hebben in de atmosfeer van een vreemde planeet de chemische vingerafdrukken gedetecteerd van gassen die op aarde uitsluitend door biologische processen worden geproduceerd, meldt The Jerusalem Post.

De twee gassen - dimethylsulfide of DMS en dimethyldisulfide of DMDS - die betrokken zijn bij Webbs observaties van de planeet K2-18 b, worden op aarde geproduceerd door levende organismen, voornamelijk microbieel leven zoals marien fytoplankton (algen).

Dit suggereert dat de planeet mogelijk wemelt van microbieel leven, aldus de onderzoekers. Ze benadrukten echter dat ze niet de ontdekking van daadwerkelijk levende organismen aankondigen, maar eerder een mogelijke biosignatuur – een indicator van een biologisch proces – en dat de bevindingen met de nodige voorzichtigheid moeten worden bekeken, aangezien er meer observaties nodig zijn.

Desondanks uitten ze hun enthousiasme. Dit zijn de eerste aanwijzingen voor een mogelijk bewoonde buitenaardse wereld, aldus astrofysicus Nikku Madhusudhan van het Institute of Astronomy van de Universiteit van Cambridge , hoofdauteur van de studie gepubliceerd in de Astrophysical Journal Letters.

"Dit is een keerpunt in de zoektocht naar leven buiten het zonnestelsel. We hebben aangetoond dat het mogelijk is om met de huidige faciliteiten biosignaturen te detecteren op potentieel bewoonbare planeten. We zijn het tijdperk van observationele astrobiologie binnengetreden", aldus Madhusudhan.

Madhusudhan merkte op dat er verschillende pogingen gaande zijn om in ons zonnestelsel te zoeken naar tekenen van leven. Daarbij wordt onder meer beweerd dat er op plekken als Mars, Venus en verschillende ijzige manen omgevingen zouden zijn die geschikt zouden zijn voor leven.

K2-18 b is 8,6 keer zo zwaar als de aarde en heeft een diameter die ongeveer 2,6 keer zo groot is als die van onze planeet.

Een artistieke impressie van een planeet en zijn moederster. Foto via Jerusalem Post

Hij draait in de "leefbare zone" – een afstand waar vloeibaar water, een belangrijk ingrediënt voor leven, op een planetair oppervlak kan bestaan ​​– rond een rode dwergster die kleiner en minder helder is dan onze zon, op ongeveer 124 lichtjaar van de aarde in het sterrenbeeld Leeuw. Een lichtjaar is de afstand die licht in een jaar aflegt: 9,5 biljoen kilometer. Er is ook nog een andere planeet ontdekt die rond deze ster draait.

Sinds de jaren negentig zijn er ongeveer 5800 planeten buiten ons zonnestelsel ontdekt, exoplaneten genaamd. Wetenschappers hebben het bestaan ​​van exoplaneten, zogenaamde hyceïsche werelden, verondersteld – bedekt door een oceaan van vloeibaar water, bewoonbaar voor micro-organismen, en met een waterstofrijke atmosfeer.

Eerdere observaties van Webb, dat in 2021 werd gelanceerd en in 2022 operationeel werd, hadden methaan en koolstofdioxide geïdentificeerd in de atmosfeer van K2-18 b. Het is de eerste keer dat koolstofgebaseerde moleculen werden ontdekt in de atmosfeer van een exoplaneet in de leefbare zone van een ster.

"Het enige scenario dat momenteel alle tot nu toe verkregen gegevens van de JWST (James Webb Space Telescope) verklaart, inclusief de eerdere en huidige waarnemingen, is er een waarin K2-18 b een hyceïsche wereld is die wemelt van leven", aldus Madhusudhan. "We moeten echter openstaan ​​voor nieuwe scenario's en deze blijven onderzoeken."

Madhusudhan zei dat hycische werelden, als ze bestaan, "het hebben over microbieel leven, mogelijk zoals we dat in de oceanen van de aarde zien." Er wordt verondersteld dat hun oceanen warmer zijn dan die van de aarde. Gevraagd naar mogelijke meercellige organismen of zelfs intelligent leven, zei Madhusudhan: "We kunnen deze vraag in dit stadium niet beantwoorden. De basisveronderstelling is dat er eenvoudig microbieel leven is."

DMS en DMDS, beide uit dezelfde chemische familie, zijn voorspeld als belangrijke biosignaturen van exoplaneten. Webb ontdekte dat een van beide, of mogelijk beide, aanwezig was in de atmosfeer van de planeet met een betrouwbaarheidsniveau van 99,7%. Dit betekent dat er nog steeds een kans van 0,3% is dat de waarneming een statistische toevalstreffer is.

De gassen werden aangetroffen in atmosferische concentraties van meer dan 10 deeltjes per miljoen volume.

"Ter vergelijking: dit is duizenden malen hoger dan de concentraties in de atmosfeer van de aarde en kan niet worden verklaard zonder biologische activiteit op basis van de huidige kennis", aldus Madhusudhan.

Wetenschappers die niet bij het onderzoek betrokken waren, adviseerden om voorzichtig te zijn.

"De rijke data van K2-18 b maken het een fascinerende wereld", aldus Christopher Glein, hoofdwetenschapper bij de afdeling Ruimtewetenschap van het Southwest Research Institute in Texas. "Deze nieuwste gegevens vormen een waardevolle bijdrage aan ons begrip. Toch moeten we zeer zorgvuldig te werk gaan om de gegevens zo grondig mogelijk te testen. Ik kijk ernaar uit om volgende week al aanvullend, onafhankelijk onderzoek naar de data-analyse te zien."

K2-18 b behoort tot de klasse van planeten die ‘sub-Neptunus’ zijn. Zijn diameter is groter dan die van de aarde, maar kleiner dan die van Neptunus, de kleinste gasplaneet in ons zonnestelsel.

Om de chemische samenstelling van de atmosfeer van een exoplaneet te bepalen, analyseren astronomen het licht van de moederster terwijl de planeet erlangs passeert, vanuit het perspectief van de aarde , de zogenaamde transitmethode. Tijdens de transit van de planeet kan Webb een afname in de helderheid van de ster detecteren, en een klein deel van het sterlicht passeert de planetaire atmosfeer voordat het door de telescoop wordt gedetecteerd. Dit stelt wetenschappers in staat de samenstellende gassen van de atmosfeer van de planeet te bepalen.

Webbs eerdere waarnemingen van deze planeet gaven een voorzichtige aanwijzing voor DMS. De nieuwe waarnemingen werden gedaan met een ander instrument en een ander golflengtebereik van het licht.

De "Heilige Graal" van de exoplaneetwetenschap, aldus Madhusudhan, is het vinden van bewijs voor leven op een planeet die lijkt op de aarde, buiten ons zonnestelsel. Madhusudhan zei dat onze soort zich al duizenden jaren afvraagt ​​"zijn we alleen" in het universum, en dat het nu binnen een paar jaar mogelijk is om buitenaards leven te ontdekken op een hyceïsche planeet.

Maar Madhusudhan drong nog steeds aan op voorzichtigheid.

"Eerst moeten we de observaties twee tot drie keer herhalen om zeker te weten dat het signaal dat we zien robuust is en om de detectiesignificantie te vergroten" tot het niveau waarop de kans op een statistische toevalstreffer ongeveer onder de één op een miljoen ligt, aldus Madhusudhan.

"Ten tweede hebben we meer theoretische en experimentele studies nodig om zeker te weten of er een ander abiotisch mechanisme is (een mechanisme waarbij geen biologische processen betrokken zijn) dat DMS of DMDS kan veroorzaken in een planetaire atmosfeer zoals die van K2-18 b. Hoewel eerdere studies hebben gesuggereerd dat ze robuuste biosignaturen zijn, zelfs voor K2-18 b, moeten we open blijven staan ​​en andere mogelijkheden onderzoeken", aldus Madhusudhan.

De bevindingen vormen dus "een groot vraagteken" wat betreft de vraag of de observaties op leven berusten, en het is "in het belang van niemand om voorbarig te beweren dat we leven hebben ontdekt", aldus Madhusudhan.