JWST detecteert mogelijke biosignaturen op exoplaneet K2‑18b

Lopend onderzoek naar de oorsprong van het leven op aarde suggereert dat het leven mogelijk via buitenaardse levering is aangekomen, waardoor de mogelijkheid wordt vergroot dat er buiten onze planeet ook bewoonbare omgevingen bestaan. Een van de meest veelbelovende kandidaten is de exoplaneet K2-18b, waar recente waarnemingen het sterkste bewijs voor potentieel leven tot nu toe hebben opgeleverd.

Met behulp van de James Webb Space Telescope (JWST) analyseerde een team onder leiding van de Universiteit van Cambridge de atmosfeer van K2-18b, die zich ruim 120 lichtjaar van de aarde bevindt. De resultaten, gepubliceerd in The Astrophysical Journal Letters , onthulde ongewoon hoge niveaus van dimethylsulfide (DMS) en dimethyldisulfide (DMDS). Op aarde worden deze zwavelhoudende moleculen vrijwel uitsluitend geproduceerd door microbiële processen en zijn ze aanwezig in minder dan één deel per miljard. Daarentegen vertoont de atmosfeer van de exoplaneet concentraties van meer dan 10 delen per miljoen, een dramatische verrijking die moeilijk te verklaren is zonder een biologische bron.

Eerdere waarnemingen wezen op een zwakke DMS-signatuur in de atmosfeer van K2-18b. Professor Nikku Madhusudhan van het Cambridge Institute of Astronomy merkte op:“Het eerdere signaal was suggestief maar niet doorslaggevend, wat ons ertoe aanzette opnieuw te observeren met het Mid-Infrared Instrument (MIRI) van JWST.” De nieuwere gegevens, verzameld met MIRI, zorgden voor een duidelijkere en sterkere detectie.

Wat de bevindingen eigenlijk betekenen

De detectie van DMS en DMDS is intrigerend, maar vormt geen definitief bewijs van leven. In de wetenschappelijke gemeenschap duidt een ‘potentiële biosignatuur’ een molecuul aan dat aannemelijk afkomstig zou kunnen zijn van biologische activiteit, maar toch aanvullend bewijs vereist om abiotische verklaringen uit te sluiten. De huidige statistische beoordeling wijst op een kans van 0,3% (≈ drie sigma) dat de waargenomen signalen voortkomen uit niet-biologische chemie. Om te voldoen aan de strenge vijf-sigma-drempel (≤0,00006%) die vereist is voor een formele ontdekking, zijn verdere observaties en modellering essentieel.

Professor Madhusudhan benadrukte dat dit resultaat een onafhankelijke bewijslijn vormt, verkregen met een afzonderlijk instrument en golflengteregime dat niet overlapt met eerdere gegevens. ‘Het signaal is zowel robuust als ondubbelzinnig’, zei hij, eraan toevoegend dat in combinatie met de bredere kenmerken van de planeet een Hycean-wereld – een door de oceaan gedomineerde planeet met een waterstofrijke atmosfeer – het meest plausibele scenario naar voren komt. Hij blijft zich inzetten voor aanvullende onderzoeken die duidelijk zullen maken of de gedetecteerde zwavelverbindingen echt biogeen zijn of het product zijn van alternatieve chemie.

Soortgelijke voorzichtigheid is van toepassing op andere potentiële biosignaturen in het zonnestelsel. Microbieel leven zou bijvoorbeeld op de loer kunnen liggen onder het poolijs van Mars, terwijl recente ontdekkingen van ondergronds water op Pluto's maan Charon suggereren dat er buiten de bekende planeten bewoonbare niches zouden kunnen bestaan.