„Afrodyzjak astronomów” został odkryty na obcej planecie. O co chodzi?

Metan od lat uważany jest za biosygnaturę, która może wskazywać na istnienie życia na obcych planetach. Jednakże ten wyjątkowy związek ma źródła biotyczne, jak i abiotyczne. Dlatego też nawet jeśli naukowcy znajdą go w atmosferze innego świata, to nie jest powiedziane, że musi istnieć tam życie. Jednakże nawet jeśli nie zwiastuje on działalności organizmów, to może ujawnić przebieg specyficznych i wyjątkowych procesów geologicznych, czy chemicznych.

Wykrycie tego związku skłania badaczy do pogłębienia analiz, metan jest wręcz "afrodyzjakiem" dla astronomów. Przebywa on w atmosferze planetarnej przez krótki czas, gdyż (przynajmniej w ziemskiej atmosferze) następuje jego fotodysocjacja (rozpad cząsteczek pod wpływem działania fotonów). Zatem, żeby był obecny w powietrzu/atmosferze musi być stale uzupełniany.

Jak wskazują naukowcy, jeżeli skalista planeta posiada duże ilości metanu, to jego źródło musi być "masywne", przez co istnienie obecnego życia jest bardziej prawdopodobne.

Astronomowie, wykorzystując Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba, odkryli metan w atmosferze planety WASP-80b. Planeta ta jest gazowym olbrzymem, który jest o połowę masywniejszy od Jowisza, jest także od niego cieplejszy. Gwiazda wokół, której krąży ma około 1,5 mld lat i zaliczana jest do typu K. Układ planetarny oddalony jest od nas o około 162 lata świetlne.

Jak wskazują naukowcy, z tego powodu, że WASP-80b jest gazowym olbrzymem, istnienie tam znanego nam życia jest wykluczone. Chociaż w filmach science-fiction i nawet takie scenariusze się zdarzały. 

Na planetach skalistych źródłem metanu w atmosferze, oprócz źródeł biotycznych, jest m.in. serpentynizacja, która jest naturalnym i abiotycznym procesem, w którym udział bierze woda, dwutlenek węgla i m.in. oliwiny (minerały). Ten proces nie jest odpowiedzialny za istnienie metanu na WASP-80b. Dlatego też istnienie tego związku na tej egzoplanecie jest niezwykle interesujące.

"Ostateczne wykrycie metanu w atmosferze WASP-80b za pomocą spektroskopii JWST o niskiej rozdzielczości rodzi pytanie, w jakim stopniu na wcześniejsze niewykrycia miał wpływ rzadki zasięg długości fal i precyzja osiągalna za pomocą HST i Spitzera" - piszą autorzy ostatnich analiz.

Teraz badacze zastanawiają się, czy jeśli nadal będziemy wykrywać metan na obcych światach (w tym w gazowych olbrzymach), to czy konieczna będzie zmiana naszego myślenia o metanie jako biosygnaturze.

"W miarę znajdowania metanu i innych gazów na egzoplanetach, będziemy nadal poszerzać naszą wiedzę o tym, jak chemia i fizyka działają w warunkach innych niż te, które mamy na Ziemi, a może wkrótce na innych planetach, które przypominają nam to, co mamy tutaj w domu" - dodali astronomowie na blogu NASA.

Nawet jeśli w przyszłości okaże się, że metan nie będzie pojmowany jako biosygnatura, to jego wykrywanie nadal będzie bardzo istotne. Jak piszą badacze: "Mierząc ilość metanu i wody na planecie, możemy wywnioskować stosunek atomów węgla do atomów tlenu. Oczekuje się, że stosunek ten będzie się zmieniał w zależności od tego, gdzie i kiedy uformują się planety w swoim układzie".

Kolejnym krokiem astronomów będzie analizowanie WASP-80b, wykorzystując różne długości fal, co pozwoli na wyrycie innych cząsteczek. Naukowcy wyjaśniają: "Nasze odkrycia skłaniają nas do myślenia, że będziemy w stanie obserwować inne cząsteczki bogate w węgiel, takie jak tlenek i dwutlenek węgla, co umożliwi nam nakreślenie pełniejszego obrazu warunków panujących w atmosferze tej planety".

- Jedno jest jasne: odkrywanie za pomocą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba jest pełne potencjalnych niespodzianek - twierdzą autorzy. Wyniki badań zostały opublikowane w czasopiśmie Nature.