У 2023 році науковці з Кембриджського університету розкрили захопливі новини. Вони повідомили, що телескоп Джеймса Вебба (JWST) виявив ознаки наявності рідкої води — а можливо, і життя — на екзопланеті K2-18b, що розташована приблизно за 124 світлові роки від Землі. Раніше цього року та ж команда оголосила про ще більш переконливі докази цих потенційних ознак позаземного життя.
Знайдені ознаки були пов’язані з попереднім виявленням диметилсульфіду (DMS) — молекули, яка на Землі утворюється виключно морськими організмами, та/або її близьким хімічним родичем DMDS, який також може бути ознакою біологічної активності, в атмосфері екзопланети. Це відкриття, разом із можливістю, що K2-18b є “гіцеанським світом” з океаном рідкої води, викликало значний інтерес до потенціалу цієї екзопланети для підтримки життя.
Проте ці результати викликали активні суперечки серед астрономів. Багато вчених, визнаючи, що це було б значним досягненням та свідченням можливостей телескопа Джеймса Вебба, залишаються скептиками, ставлячи під сумнів як надійність виявленого сигналу DMS, так і сам факт того, що DMS може бути надійним знаком життя. Тому багато незалежних груп проводять подальші дослідження початкових тверджень — і нове опубліковане дослідження лише додає до суперечок, стверджуючи, що виявлення DMS, зроблене в Кембриджі, не було настільки вагомим, щоб отримати таку увагу.
Значення спостереження
Рафаель Луке, постдокторський дослідник Чиказького університету, зазначив: “Астрономія займає привілейоване становище серед фізичних наук. Вона частіше з’являється в медіа завдяки своїй візуальній привабливості та великим філософським питанням, які вона ставить. Тому було очікувано, що навіть попереднє виявлення потенційного біомаркера в атмосфері екзопланети отримає широке висвітлення.”
Луке та його колеги, включаючи постдокторських дослідників Кароліну Піаулет-Гораїб і Майкла Чжана, залишаються переконаними, що те, що астрономи спостерігали на K2-18b, не є достовірним знаком, що вказує на існування життя. У нещодавньому препринті на платформі arxiv їхня команда переглянула дійсність первинних доказів. “Ось як працює наука: докази та контрдокази ідуть рука об руку,” сказав він.
Коли науковці окремо вивчають дані з різних приладів, вони можуть отримати суперечливі результати — це схоже на те, як знайти дві різні “історії” про тему, які не збігаються. “Саме це сталося в роботах початкової команди,” прокоментував Чжан. “Вони вивели набагато вищу температуру з своїх даних MIRI (середньоінфрачервоний) порівняно з даними NIRISS і NIRSpec (близькоінфрачервоний). Опрацювання всіх даних з однією моделлю дозволяє нам переконатися, що ми не розповідаємо суперечливі історії про одну й ту саму планету.”
Тож команда провела комплексний аналіз K2-18b, використовуючи дані з усіх трьох ключових приладів JWST — близькозонного зображувача та спектрографа без щілини (NIRISS) і близькозонного спектрографа (NIRSpec), які захоплюють близькозонне світло, та середньоінфрачервоного приладу (MIRI), що реєструє довші середньоінфрачервоні довжини хвиль. Метою було забезпечити узгоджене трактування спектра K2-18b, якого, на думку команди, не вистачало в оригінальних дослідженнях.
Піаулет-Гораїб додала: “Ми повторно проаналізували ті ж дані JWST, використані в дослідженні, опублікованому раніше цього року, але в поєднанні з іншими спостереженнями JWST цієї ж планети, опублікованими два роки тому. Ми виявили, що сильніший сигнал, про який йшлося у спостереженнях 2025 року, виявився значно слабшим, коли всі дані об’єднані.”
Ці сигнали можуть здаватися слабшими, коли всі дані об’єднані, оскільки початкове “сильне” виявлення, можливо, було переоцінене через обмежений набір даних. Поєднання даних з кількох джерел дозволяє науковцям перевіряти та підтверджувати силу й дійсність конкретного сигналу.
Піаулет-Гораїб пояснила: “Різні методи обробки даних та коди відновлення завжди дають трохи різні результати, тому важливо застосовувати кілька методів, щоб перевірити, наскільки стійкими є результати. Ми не виявили навіть незначних натяків на DMS або DMDS, і навіть ці натяки не були присутні в усіх виборах даних.”
“Важливо, що ми показали, що при перевірці більшого діапазону молекул, які ми очікуємо, будуть вироблені абіотично в атмосфері, ті ж спостережувані спектральні характеристики можуть бути відтворені без DMS або DMDS,” додала вона.
Більше ніж один шлях до результату
Молекули в атмосфері екзопланет зазвичай виявляються через спектральний аналіз, який ідентифікує унікальні “хімічні відбитки” на основі того, як атмосфера планети поглинає певні довжини хвиль зоряного світла, коли проходить — або транзитує — перед її зіркою. Це поглинання залишає характерні візерунки у світловому спектрі, що вказують на присутність різних молекул.
“Кожен підпис молекули є унікальним, але різні молекули можуть мати деякі ознаки, що збігаються з-за близьких молекулярних структур,” пояснила Піаулет-Гораїб.
Різниця між DMS та етаном — поширеною молекулою в атмосферах екзопланет — складає лише один атом сірки, і сучасні спектрометри, включаючи ті, що встановлені на JWST, мають вражаючу чутливість, але все ще стикаються з обмеженнями. Відстань до екзопланет, слабкість сигналів і складність атмосфер значно ускладнюють відокремлення молекул, що відрізняються лише на один атом.
“Це широко вважається великою проблемою для виявлення біомаркерів, хоча вона не є непереборною, адже різні молекули дійсно мають дещо різні поглинальні особливості,” сказав Піаулет-Гораїб. “Доки ми не зможемо чітко відокремити ці сигнали, ми мусимо бути особливо обережними, щоб не неправильно трактувати їх як ознаки життя.”
Крім технічних обмежень, ще одним джерелом скептицизму є те, як дані були статистично інтерпретовані. Луке звернув увагу на те, що дослідження 2023 року охарактеризувало виявлення DMS як “попереднє”, що відображає первинний характер виявлення. Проте найновіша стаття 2025 року заявила, що виявлення DMS та/або DMDS досягло 3-сигмівого значення — рівня, який, хоча і нижче 5-сигмового порогу, необхідного для підтвердження відкриття, зазвичай вважається помірними статистичними доказами.
На диво, це останнє дослідження було використано, щоб ще більше підкреслити твердження про наявність DMS і навіть більш складних молекул. Проте, як ми показуємо в нашій роботі, це виявлення не є статистично значущим і надійним.
Незважаючи на ці невизначеності, команда стурбована тим, що медіа продовжують акцентувати увагу на сміливих заявах про DMS та інші молекули. “Телескоп [JWST] є надзвичайно потужним, але сигнали, які ми виявляємо, дуже слабкі. Як спільнота, ми повинні переконатися, що будь-які заяви, що ми робимо про склад планети, є надійними з огляду на вибір обробки даних з телескопа,” сказала Піаулет-Гораїб.
Луке додає: “Дослідники несуть відповідальність за повторну перевірку та верифікацію, але медіа також повинні відповідально висвітлювати ці подальші роботи для широких мас.” Навіть якщо вони мають менш привабливі назви.
“Як говорить Карл Саган, ‘незвичайні твердження вимагають незвичайних доказів’,” підкреслив Луке. “Цей поріг не був досягнутий в тому, як результати були донесені до широкої аудиторії.”
Невідомо, чи ми коли-небудь отримаємо чітку відповідь щодо життя на K2-18b — не лише через технологічні обмеження, а й через те, що обґрунтування для подальших спостережень за допомогою JWST може просто не бути достатньо потужним. “JWST продовжує спостереження за K2-18b, і хоча нові спостереження не зможуть виявити життя, ми незабаром дізнаємося більше про атмосферу та внутрішню будову планети,” завершив Чжан.