Пахнет открытием века: Учёные потеряли сон после получения данных телескопа Webb

До этой планеты примерно так же далеко (вернее, на самом деле недалеко), как, скажем, до звёзд "ковша" Большой Медведицы, а именно 124 световых года. Это действительно недалеко, если иметь в виду, что наша галактика Млечный Путь простирается на сотню тысяч световых лет. И это только она одна, а их во Вселенной триллионы.

Так вот, в 120 с небольшим световых годах в созвездии Льва есть маленькая тусклая звёздочка K2-18, которую невооружённым глазом абсолютно не видно. Это красный карлик, который размерами и массой примерно втрое меньше Солнца. Его поверхность на две тысячи градусов холоднее солнечной. Значит, чтобы у этого огонька погреться, надо подходить очень близко.

Как раз такой смелостью и обладает довольно-таки крупная планета K2-18 b, которую каждые 33 дня астрономы наблюдают проходящей по диску своего скромного солнца. Собственно, по этим транзитам и стало понятно само её существование: звезда, и без того неяркая, в момент прохождения планеты делается ещё тусклее. Учёные по периоду обращения вычислили, что планета раза в два с половиной ближе к своей звезде, чем наш Меркурий к своей. Между тем по габаритам она отнюдь не Меркурий: в 8,6 раза тяжелее и в 2,6 раза крупнее Земли. Это нечто промежуточное между Землёй и гигантами вроде Урана и Нептуна, которые "весят" 14 и 17 Земель соответственно. Поэтому такие планеты называют в зависимости от внутреннего строения либо суперземлями, либо мининептунами.

И к чему здесь приписать K2-18 b — большой вопрос: по массе это суперземля, а вот по плотности очень похожа на, как такие миры ещё называют, газовые карлики. У неё плотность лишь где-то в два с половиной раза выше плотности воды. Отсюда предположения, что это либо каменное ядро с газовой оболочкой (как Уран и Нептун), либо (что просто удивительно), по сути, в основном водяной шар. Планета при такой близости к не слишком горячей звезде оказалась почти там, где вода и не замерзает, и не испаряется начисто, а такое идеальное расположение планет называется зоной потенциальной обитаемости.

И теперь переходим к самому интересному — к атмосфере. Что она собой представляет, выясняют по тому, как во время транзита планеты по диску звезды через эту атмосферу проходит свет: спектр этого света чётко указывает на те или иные вещества. И таким образом учёные видят, что атмосфера K2-18 b поднимается весьма высоко и в основном она водородно-гелиевая. А далее — целый список волнительных открытий.

Во-первых, водяной пар в концентрации 20–50%. Этого достаточно для образования облаков. Во-вторых, углекислый газ, что с точки зрения потенциальной биологии весьма неплохо. В-третьих, метан, который на Земле, как известно, активно выделяется бактериями и археями. Впрочем, есть и внушительные небиологические источники метана (вулканические извержения, например), поэтому, к сожалению, метан на планете — не вполне убедительная биосигнатура.

Но обнаружен в атмосфере K2-18 b, помимо всего прочего, и такой газ, который на Земле в каких-либо заметных количествах производит только жизнедеятельность фитопланктона, прочих водорослей, бактерий в канализации. Этот газ — диметилсульфид. Именно он даёт морскому воздуху такой свежий, бодрящий запах. Но в больших концентрациях это ужасная гадость.

Когда всё это в 2023 году показал телескоп James Webb, для учёных данная информация стала большим потрясением. "Я неделю не мог спать по ночам", — признался астрофизик Кембриджского университета Никку Мадхусудхан. А поскольку в науке принято всегда сомневаться, учёные запросили повторное наблюдение K2-18 b с помощью James Webb. И этот момент настал: наблюдения состоялись 26 апреля 2024 года. Правда, разумеется, результаты не могут быть известны мгновенно, на анализ полученных данных и публикацию результатов потребуются месяцы.

Стоит упомянуть, что в одном из предыдущих исследований версия о том, что это вообще планета-океан, опровергается, а вместо этого предполагается, что это на самом деле океан расплавленной магмы и водород выделяется из этой магмы. Но наличия диметилсульфида — органического соединения — это не объясняет.