התגלית הגדולה של כל הזמנים – או אזעקת שווא? העולם התעורר היום (חמישי) להודעה דרמטית שמסרה קבוצת חוקרים מאוניברסיטת קיימברידג' שבבריטניה. הקבוצה, שחוקרת כוכב לכת בשם K2-18b, הודיעה כי מצאה באטמוספרה שלו לפחות אחת מהמולקולות דימתיל סולפיד (DMS) ודימתיל דיסולפיד (DMDS). כאן בכדור הארץ, הגזים הללו מיוצרים על ידי חיים פשוטים – פיטופלנקטון בים וחיידקים.
המועמד הטוב ביותר לחיים מחוץ למערכת השמש
את K2-18b גילה טלסקופ החלל קפלר ב-2015. כוכב הלכת החוץ-שמשי, המרוחק 124 שנות אור מאיתנו בקבוצת הכוכבים אריה, מוגדר כ"סופר-ארץ" – קטגוריה של כוכבי לכת בגודל שבין כדור הארץ לנפטון, שאינה קיימת במערכת השמש שלנו אך נפוצה מאוד בגלקסיה. K2-18b מסיבי פי תשעה מכדור הארץ, וגדול ממנו פי 2.6. הוא מקיף כוכב שבת מסוג ננס אדום, שגודלו כחצי מגודל השמש שלנו, מתוך "האזור הישיב" – כלומר במרחק הנכון מהכוכב שלו כדי לאפשר את קיומם של מים נוזלים על פני השטח.
אין זו הפעם הראשונה ש-K2-18b מעורר עניין. כבר ב-2019, ארבע שנים אחרי גילויו, טלסקופ החלל האבל גילה ראיות לאדי מים באטמוספרה של כוכב הלכת החוץ-שמשי, לצד מימן והליום. התגלית הפכה אותו לכוכב הלכת היחיד מחוץ לכדור הארץ שנמצא ב"אזור הישיב" ויש בו אדי מים באטמוספרה. K2-18b הפך לכוכב הלכת בעל הסיכויים המבטיחים ביותר לקיומם של חיים.
כוכב לכת מֵימָנוקייני ראשון?
בשלב זה נכנס לתמונה קבוצת המחקר של האסטרונום יליד-הודו ניקו מדהוסודן מקייברידג'. מדהוסודן הוא חוקר חשוב בתחום החדש של ניתוח ספקטרלי של אטמוספרות חוץ-שמשיות, כלומר של הניסיון לאפיין אטמוספרות במערכות כוכבים אחרות לפי בליעת האור המוחזר לטלסקופ על ידי יסודות שונים באטמוספרה. הוא אף זה שטבע את המונח "hycean planet" ("כוכב לכת מֵימָנוקייני") – לתיאור כוכבי לכת, היפותטיים לעת עתה, העטופים אוקיינוס מים מתחת לאטמוספרה עשירה במימן.
מן הסתם, כוכב הלכת היה מהמטרות הראשונות של טלסקופ החלל העוצמתי ג'יימס ווב, וב-2013 פרסמו מדהוסודן וצוותו מחקר חדש שקובע כי אדי המים שמצא טלסקופ החלל האבל לא היו אלא מתאן, אך שכוכב הלכת K2-18b אכן מתאים לחיים. לפי הקבוצה מקיימברידג', זהו עולם מֵימָנוקייני – כלומר עולם המכוסה כל כולו באוקיינוס מים עמוק מתחת לאטמוספרה עשירה במימן. נוסף על המימן, באטמוספרה נמצאו גם מתאן ופחמן דו-חמצני, והיעדר מחשיד של אמוניה – שיכול ללמד על כך שהאמוניה נבלע מתחת לאוקיינוס של מים.
כבר אז הודיעה הקבוצה כי מצאה רמז לקיומו של דימתיל סולפיד באטמוספרה. כאן בכדור הארץ, רוב הדימתיל סולפיד באטמוספרה מיוצר על ידי פיטופלנקטון בים – בקטריה זעירה שחיה מפוטוסינתזה של אור השמש, בדומה לצמחים, ומהווה את הבסיס לפירמידת המזון הימית. למעשה, כולנו מכירים את המולקולה הזאת דרך חושינו: דימתיל סולפיד הוא האחראי העיקרי לריח הגופרתי והמתקתק של הים.
ודאות של 99.7%
כעת, מדהוסודן ועמיתיו פרסמו בכתב העת The Astrophysical Journal Letters תוצאות של תצפיות המשך בטלסקופ החלל ג'יימס ווב – והן מפתיעות עוד יותר: האסטרונומים מצאו מולקולות של דימתיל סולפיד, של דימתיל דיסולפיד או של שתיהן (החתימות הספקטרליות שלהן חופפות) בריכוז גבוה פי כמה אלפים מריכוזן באטמוספרה שלנו. כיוון שאיננו יודעים על מקור טבעי אחר למולקולות אלה, מדהוסודן אמר לבי.בי.סי. כי "אם הקישור לחיים אכן נכון, כוכב הלכת הזה ממש שוקק חיים".
עם זאת, עוד מוקדם לפתוח את בקבוקי השמפניה. ראשית כול, במדע מקובל הסטנדרט 5 סיגמא (או 5 סטיות תקן) לתגליות, שפירושו ודאות סטטיסטית של 99.99999% בנתונים. מדהוסודן הגיע לוודאות 3 סיגמא, או 99.7%. זה שיפור ניכר מ-1 סיגמא, או 68%, של התגלית ב-2013 – אבל עדיין לא נתונים שהקהילה המדעית צריכה לקבל כעובדות.
ושנית, גם אם לא יהיה ספק בדבר קיומם של דימתיל סולפיד ודימתיל דיסולפיד באטמוספרה של K2-18b, זאת עדיין לא תהיה ראיית הזהב לחיים. כיום לא ידוע למדע על תהליכים לא-ביולוגיים שמייצרים את המולקולות הללו, אבל אין פירושו של דבר שאין תהליכים כאלה בעולמות אחרים ומוזרים. חוקרים אחרים חולקים על הפרשנות של מדהוסודן, ורואים ב-K2-18b כוכב לכת גזי או עולם עם אוקיינוסים של מגמה – שתי אפשרויות ששוללות את קיומם של חיים כפי שאנו מכירים אותם. ואילו הסברים כימיים אקזוטיים להימצאותן של המולקולות כוללים פעילות געשית, פתחים הידרותרמיים, סופות ברקים והפצצה אינטנסיבית של שביטים. בשנה שעברה נמצאו שיירים של דימתיל סולפיד על כוכב שביט, כלומר על גוש קרח ללא חיים, תגלית שגם היא נותרה כרגע ללא הסבר כימי.
מדהוסודן מודע למחלוקות הללו, אבל הוא משוכנע בצדקתו – ומאמין שתצפיות המשך בשנה-שנתיים הקרובות יאשרו את הממצאים. "בעוד עשרות שנים מהיום, אולי נסתכל לאחור לנקודת הזמן הזאת כרגע שבו היקום החי הגיע סוף סוף להישג ידינו. זאת עשויה להיות נקודת מפנה, כשנהיה מסוגלים לפתע לענות על השאלה היסודית: האם אנחנו לבד ביקום?".
הדמיה של זרמי פיטפלנקטון בכדור הארץ. קרדיט: NASA