צוות בינלאומי של אסטרונומים השתמש בנתונים מטלסקופ החלל ג'יימס ווב ומצא ראיות לקיומן של מולקולות נושאות פחמן, לרבות מתאן, פחמן דו-חמצני ודימתיל גופרתי באטמוספרה של כוכב הלכת החוץ-שמשי K2-18 b. כאן בכדור הארץ, דימתיל גופרתי מיוצר אך ורק על ידי בעלי חיים – ובעיקר על ידי פיטופלקנטון, אצות זעירות שחיות במים ומבצעות פוטוסינתזה.
האם ייתכנו אוקיינוסים עם חיים ב"מיני-נפטונים"?
טלסקופ החלל קפלר גילה את כוכב הלכת K2-18 b ב-2015. העולם מרוחק מאיתנו 120 שנות אור, בקבוצת הכוכבים אריה, והוא נמצא מקיף כוכב קר וקטן מסוג ננס אדום מתוך "האזור הישיב" – כלומר במרחק הנכון מהשמש שלו כדי לאפשר את קיומם של מים נוזלים על פני השטח. עם זאת, K2-18 b מסיבי פי 8.6 מכדור הארץ – והוא מקוטלג כ"מיני-נפטון", סוג של כוכב לכת שלא קיים במערכת השמש שלנו, אך הוא נפוץ מאוד ביקום.
יש אסטרונומים הטוענים שאותם מיני-נפטונים המקיפים ננסים אדומים באזור הישיב יכולים להיות עולמות "מימנוסיים" (הֶלְחֵם של "מימן" ו"אוקיינוס", ובאנגלית: Hycean) – כלומר עולמות חמים עם אטמוספרה עשירה במימן ואוקיינוס גלובלי של מים במצב צבירה נוזלי, שעשויים להיות מטרות מעולות לחיפוש אחר חיים מחוץ לכדור הארץ. לעומת זאת, אסטרונומים אחרים טוענים שמימן מגיב אחרת לקרינת הכוכב – והתוצאה תהיה אפקט חממה בלתי נשלט, שיאדה את האוקיינוס כליל.
ב-2019 גילה טלסקופ החלל אדי מים באטמוספרה של K2-18 b, וחיזק בכך את האפשרות שאכן מדובר בעולם מימנוס – כלומר שאכן נמצא אוקיינוס נוזלי מתחת לאטמוספרת המימן. כעת, כאמור, טלסקופ החלל ווב קלט את אור הכוכב שעבר דרך האטמוספרה של K2-18 b, והחוקרים ניתחו אילו אורכי גל נבלעו באטמוספרה. לפי הניתוח שלהם, באטמוספרה של העולם המשונה ישנו שפע של מתאן ופחמן דו-חמצני – שתי מולקולות פחמימניות (נושאות-פחמן).
זאת הפעם הראשונה בהיסטוריה שבה אסטרונומים מוצאים מולקולות פחמימניות באטמוספרה של כוכב לכת שנמצא באזור הישיב. כל החיים בכדור הארץ מבוססים על פחמן, ולכן אסטרונומים סבורים שפחמן נחשב לתנאי הכרחי לקיומם של חיים כפי שאנו מכירים אותם. מתאן, באופן ספציפי, עשוי להיות סימן מובהק לחיים, שכן הגז נוטה להתפרק באור השמש, מה שאומר שכדי לחדש את המלאי באטמוספרה, ייתכן שקיימים אורגניזמים כלשהם שממשיכים לפלוט אותו, כמו שקורה כאן, בכדור הארץ.
"ריח הים" הוא ריח של חיים (מתים)
אך אולי הממצא המסקרן ביותר מהמחקר החדש הוא הימצאותו של דימתיל גופרתי (או DMS) באטמוספרה של K2-18 b. החוקרים מבהירים שהראיות לקיומה של מולקולה זו אינן חזקות כמו הראיות לקיומם של פחמן דו-חמצני ומתאן – וכי יש צורך במחקר נוסף כדי לאשר את הימצאותה.
להבדיל ממתאן למשל, שיכול להיווצר הן בתהליכים ביולוגיים והן בתהליכים לא-ביולוגיים, למשל מהתפרצויות געשיות, דימתיל גופרתי היא מולקולה שנוצרת בכדור הארץ באופן בלעדי על ידי יצורים ביולוגיים. אפשר למצוא כמויות זעירות של דימתיל גופרתי בבירה, ביין, בפירות וירקות, ובגבינות מיושנות – אבל כולנו מכירים אותו כ"ריח הים", שכן הוא נפלט בכמויות גדולות מאוד לאטמוספרה כאשר חיידקים מפרקים פיטופלנקטון – אצות זעירות החיות במים מלוחים ומתוקים וניזונות מאור השמש.
אם אמנם נמצא דימתיל גופרתי באטמוספרה של כוכב הלכת החוץ-שמשי K2-18 b, זוהי חתימה ביולוגית חסרת תקדים, שבהחלט עשויה להצביע על קיומם של חיים פשוטים דמויי פיטופלנקטון – וחיים פשוטים עוד יותר דמויי חיידקים שמפרקים אותם במותם – על פני האוקיינוס הגלובלי.
עם זאת, יש לזכור שבעבר נשמעו כמה "אזעקות שווא". כך למשל, ב-2020 נמצא באטמוספרה של נוגה גז פוספין, שבכדור הארץ נפלט על ידי חיידקים. מאז לא זאת בלבד שלא נמצאו חיים בענני נוגה, חוקרים אחרים התקשו לאשש את הממצאים. במקביל, סוכנויות החלל השונות מנסות כבר שנים להסביר את תופעת המתאן העונתי במאדים, ועוד לא נמצא הסבר ביולוגי או לא-ביולוגי לתופעה.
באופן מסורתי, החיפוש אחר חיים ביקום מתמקד בעולמות סלעיים הדומים לכדור הארץ. בשנים האחרונות, חיפוש זה התרחב לעולמות אקזוטיים כמו מיני-נפטונים וסופר-כדורי-ארץ. הצד השני של המטבע הוא שאיננו מבינים את העולמות הללו לעומק, ולכן איננו יודעים אילו תהליכים כימיים יכולים לייצר בהם תרכובות כמו דימתיל גופרתי, שאצלנו מיוצרות אך ורק בתהליכים ביולוגיים.