כוכב לכת חוץ שמשי עם “רמזים” לביולוגיה?

ייתכן ששמעתם על כוכב הלכת K2-18b בחדשות בימים האחרונים, בעקבות מחקר חדש שפורסם וצפוי לעורר דיון ממושך. K2-18b נחשב לעולם תת-נפטוני (sub-Neptune) שאורך הרדיוס שלו הוא פי 2.6 מזה של כדור הארץ, והוא מקיף ננס אדום באזור ה"ישיב" - כלומר באזור שבו טמפרטורות עשויות לאפשר מים נוזליים - שנמצא במרחק 124 שנות אור מאיתנו. החדשות הגדולות הן שהאסטרונומים טוענים שזהו "הרמז החזק ביותר עד כה" לפעילות ביולוגית מחוץ למערכת השמש. אז האם באמת מצאנו חיים מחוץ לכדור הארץ? ואיך בכלל אפשר לקבוע דבר כזה?

לפני שנצלול לפרטים, חשוב לציין שאם לא נראה יצור חי, נושם ומנופף לנו לשלום - יהיה קשה מאד לטעון באמת לגילוי של חיים חוצניים. לדוגמה, סולם ודאות זיהוי חיים (CoLD) של נאס״א מונה שבע דרגות זהירות מאד לפני שניתן בכלל להתקרב לטענה כזו. השלב הראשון הוא זיהוי של אות אפשרי, ולאחריו שלילת זיהום, ודאּות שהביולוגיה המדוברת אכן אפשרית, ושלילת הסבר לא ביולוגי.

התרשמות אמן מהעולם הזה מראה את יכולת הישיבות הפוטנציאלית שלו, אבל לא ברור אם זה באמת עולם אוקיינוס / NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted (STScI)

שלושת השלבים האחרונים הם: גילוי נוסף בלתי תלוי, שלילת כל ההשערות האחרות, ואישור בלתי תלוי על ידי צוות אחר. עד כה, רק אובייקט אחד התקדם על הסולם הזה: סלע ממפלי צ’יאבה (Cheyava Falls) על מאדים בשנה שעברה הוגדר כזיהוי של אות אפשרי בלבד - כלומר שלב 1.

המחקר החדש על K2-18b מבוסס על שנים רבות של עבודה מצד צוות בהובלת אוניברסיטת קיימברידג'. החוקרים סבורים שמדובר בכוכב לכת מסוג Hycean - מילה שמורכבת מהמילים Hydrogen ו-Ocean - מאחר ונמצאו ראיות המצביעות על כך שיש לו אטמוספירה עשירה במימן שמתחתיה משתרע אוקיינוס ענק. עם זאת, לא כל החוקרים מסכימים: צוותים אחרים לא מצאו כלל עדויות לקיומו של אוקיינוס.

אך מה שמהדהד יותר מהאפשרות לקיומו של אוקיינוס - אף שהיא חשובה מאד לחיים כפי שאנו מכירים אותם - הוא מה שנמצא באטמוספירה: בעזרת טלסקופ החלל ג’יימס וב, גילו החוקרים נוכחות של גזים מסוימים - דימתיל סולפיד (DMS) ודימתיל דיסולפיד (DMDS). בכדור הארץ, הגזים האלו מיוצרים על ידי מיקרואורגניזמים ופיטופלנקטון, ולכן נחשבים כסימנים אפשריים לנוכחות חיים - או מה שנקרא חתימה ביולוגית (biosignature).

“עבודות תיאורטיות קודמות חזו שרמות גבוהות של גזים מבוססי גופרית כמו DMS ו-DMDS אפשריות על עולמות Hycean”. הסביר המחבר הראשי פרופ' ניקו מדהוסודן (Nikku Madhusudhan) מהמכון לאסטרונומיה באוניברסיטת קיימברידג'. “ועכשיו צפינו בכך, בהתאם למה שחזינו. לאור כל מה שאנחנו יודעים על כוכב הלכת הזה, עולם Hycean עם אוקיינוס שוקק חיים הוא התרחיש שמתאים בצורה הטובה ביותר לנתונים שברשותנו”.

עם זאת, יש בעיה: DMS ו-DMDS נמצאו גם בסביבת כוכבי שביט קרים ומתים - עובדה שמטילה ספק בכך שמקורותיהם יכולים להיות ביולוגיים בלבד, ומערערת את היכולת להשתמש בהם כסימנים ברורים לחיים. בקיצור, אי-הוודאות בזיהוי החדש גדולה מהמקובל עבור גילוי מדעי אמין. בעוד שמדהוסודן טוען ש"האות שהגיע היה חזק וברור", המאמר עצמו מדגיש שזה לא מדויק.

“למרות ש־DMDS ו־DMS הם ההסבר הטוב ביותר לתצפיות הנוכחיות, רמת הוודאות הסטטיסטית המשולבת שלהם עומדת על 3σ~, מה שנמצא בקצה התחתון של הרף הנדרש בדרך כלל כדי להעיד על ראיה מדעית תקפה”, כתבו המחברים. כלומר, מדובר ברמת מובהקות של שלוש סיגמא - שהיא נמוכה מהסטנדרט המקובל לגילוי מדעי, העומד על חמש סיגמא (5σ). רמת מובהקות של 5σ משמעה שיש סיכוי של 1 ל־3.5 מיליון בלבד שמדובר בצירוף מקרים - או במילים אחרות, ודאות של 99.99994%.

העבודה הזו עדיין לא הגיעה לשם. אך החוקרים טוענים שתצפיות המשך באמצעות טלסקופ ג'יימס וב יאשרו לבסוף את נוכחות הגזים DMS ו-DMDS. גם אם זה יקרה - זה לא יוכיח בוודאות את קיומם של חיים.

אפשר ללמוד מהסיפור של הפוספין - גז נוסף שנחשב כסמן ביולוגי אפשרי - שנמצא באטמוספירה של נוגה. תצפיות המשך ממשיכות לאשר את נוכחותו, אך מקורו עדיין בגדר תעלומה. האטמוספירה של כוכבי לכת מורכבת מאד, ואם קשה לנו להגיע למסקנות חד-משמעיות על נוגה - שנמצא "בשכונה" שלנו - הרי שצריך לנהוג בזהירות רבה הרבה יותר כשמדובר ב־K2-18b, שנמצא במרחק 124 שנות אור.

מקורות:

• קטעים מ- An Exoplanet Discovered With “Hints” Of Biology? This Is What You Need To Know מאת IFLScience שנכתב ע"י: Dr. Alfredo Carpineti.

• קטעים מ- Astronomers claim strongest evidence of alien life yet מאת NewScientist שנכתב ע"י: Alex Wilkins.

• קטעים מ- Strongest hints yet of biological activity outside the solar system מאת: University of Cambridge  שנכתב ע"י: Sarah Collins.