Webb detecteert mogelijke biosignatuurgassen in de atmosfeer van K2-18b
Astronomen hebben met behulp van de Webb Space Telescope de chemische vingerafdrukken van dimethylsulfide en dimethyldisulfide in de atmosfeer van K2-18b gevonden. Op Aarde worden deze twee verbindingen voornamelijk door microbiologisch leven, zoals fytoplankton, geproduceerd. Hoewel een onbekend chemisch proces de bron kan zijn van deze moleculen in de atmosfeer van K2-18b vormen de resultaten tot nu toe het sterkste bewijs dat er leven kan bestaan op een exoplaneet.
K2-18 is een rode dwerg op een afstand van ongeveer 111 lichtjaar in de richting van het sterrenbeeld Leo – Leeuw. De ster heeft twee grote exoplaneten: K2-18b en K2-18c.
K218b werd in 2015 gevonden. Deze exoplaneet heeft een straal van 2,6 keer die van de Aarde en heeft een massa van ongeveer 8,6 aardmassa. De planeet draait met een periode van 33 dagen om de st1er en doet dat op een afstand van ongeveer 0,12 Astronomische Eenheden. De Earth Similarity Index van de planeet bedraagt 0,73
De planeet krijgt 1,28 keer de lichtintensiteit van de Aarde en de evenwichtstemperatuur bedraagt -2°C.
Tijdens eerdere waarnemingen van K2-18b werd er methaan en koolstofdioxide in de atmosfeer van de planeet gevonden. Dit was voor het eerst dat er koolstof gebaseerde moleculen werden gevonden in de atmosfeer van een exoplaneet in de bewoonbare zone.
Deze resultaten kwamen overeen met voorspellingen voor een Hyceaanse wereld: een bewoonbare, met oceanen bedekte exoplaneet onder een waterstofrijke atmosfeer. Een ander, zwakker signaal duidde echter op de mogelijkheid dat er iets anders gebeurde op K2-18b.
Volgens de astronomen van de universiteit van Cambridge wisten ze niet zeker of het signaal dat ze de vorige keer zagen te danken was een dimethylsulfide, maar alleen de aanwijzing ervoor was spannend genoeg om nog eens met de Webb Space Telescope maar dan met een ander instrument, naar de planeet te kijken.
De eerdere, voorzichtige conclusie dat er dimethylsulfide voorkomt, werd getrokken met de NIRISS- en NIRSpec-instrumenten van de Webb, die samen het nabij-infrarode golflengtebereik van 0,8 – 5 µm bestrijken.
De nieuwe, onafhankelijke waarneming werd gedaan met het MIRI-instrument van de Webb in het midden-infrarode golflengtebereik van 6 – 12 µm.
Volgens de astronomen is dit een onafhankelijke bewijslijn, waarbij gebruik is gemaakt van een ander instrument dan voorheen en een ander golflengtebereik van het licht, zonder overlap met eerdere waarnemingen. Het was een helder en sterk signaal.
Dimethylsulfide en dimethyldisulfide zijn moleculen uit dezelfde chemische familie en beide worden voorspeld als biosignaturen.
Beide moleculen hebben overlappende spectrale kenmerken in het waargenomen golflengtebereik, hoewel verdere waarnemingen zullen helpen bij het differentiëren tussen de twee moleculen.
De concentraties dimethylsulfide en dimethyldisulfide in de atmosfeer van K2-18b zijn echter heel anders dan op Aarde, waar ze over het algemeen minder dan één deel per miljard per volume (vppb) bedragen.
Op K2-18b zijn ze naar schatting duizenden keren sterker – meer dan 10 vppm (volume delen per miljoen).
Hoewel de resultaten heel opwindend zijn is het belangrijk om meer gegevens te verzamelen voordat er beweerd kan worden dat er leven is gevonden op een andere planeet. De conclusie dat deze biosignatuurmoleculen een rol spelen roept diepgaande vragen op over de processen die ze mogelijk produceren.
Volgens de onderzoekers is het belangrijk dat ze zeer sceptisch zijn over hun eigen resultaten want alleen door te testen en opnieuw te testen kunnen ze het punt bereiken waarop ze er vertrouwen in hebben. Precies de manier waarop de wetenschap moet werken.
Het onderzoek werd afgelopen week in de Astrophysical Journal Letters gepubliceerd.
Artikel: Nikku Madhusudhan et al. 2025. New Constraints on DMS and DMDS in the Atmosphere of K2-18b from JWST MIRI. ApJL 983, L40; doi: 10.3847/2041-8213/adc1c8
Eerste publicatie: 21 april 2025
Bron: sci-news
