Život na exoplanetě K2-18 b?

Kdo má dobrý zrak, může vidět v souhvězdí Lva hvězdu K2‑18, je hned za zadními tlapami. Exoplaneta K2-18 b, která tu hvězdu obíhá, se v poslední době těší značné pozornosti v odborném i populárním tisku. S pomocí vesmírného dalekohledu Jamese Webba a spektrální analýzy záření, které prošlo atmosférou, zde byly detekovány dimetylsulfid (DMS) a dimetyldisulfid (DMDS). Statistická spolehlivost detekce je sice nízká, ale jde o chemické sloučeniny produkované na Zemi pouze řasami, bakteriemi a některými jinými organismy. Může to být znamení života mimo naši planetu?

Věda, která se zabývá možnostmi existence života mimo Zemi, se obvykle nazývá astrobiologie. Je tomu tak zřejmě od roku 1953, kdy útlou knížku s tímto titulem vydal ruský astronom Gavriil Adrianovič Tichov. [1] Oprávněnost existence astrobiologie jako vědy byla zpočátku biology často zpochybňována. Například r. 1964 jeden z nejznámějších paleontologů a evolučních biologů té doby, George Gaylord Simpson, o astrobiologii napsal: „…tato ,věda‘ musí teprve dokázat, že její předmět existuje!“ [2] Podobně se na astrobiologii dívali také jiní známí biologové, např. Ernst Mayr a Jacques Monod. Pravdou je, že stále nevíme, zda jakýkoli život mimo Zemi existuje. Převládající názor astronomů, biologů a astrobiologů je, že v naší Sluneční soustavě mimo Zemi život není. Pokud se nějaká forma života nachází na Marsu, je to kdesi pod povrchem.

Mimozemský život

V současnosti jsou zde však dvě skutečnosti, které nás opravňují k vzrůstající naději na objev mimozemského života:

1. Vedle osmi planet, které jsou v naší Sluneční soustavě, je dnes známo více než 6000 exoplanet, které byly detekovány a potvrzeny ve více než 4000 planetárních systémech. První potvrzená exoplaneta byla objevena teprve r. 1992, ale od té doby počet těch nově objevených stoupá exponenciálně (obr. 1). [3] Samozřejmě ne všechny exoplanety jsou vhodné pro život. Musí být v tzv. obyvatelné zóně (habitable zone). Na základě obvykle přijímané definice (viz Důležité termíny a pojmy) se přibližně 4,5 %, tedy více než 200 dosud objevených exoplanet, nachází v obyvatelné zóně svých hvězd (obr. 2). Jestliže je v naší galaxii 100 až 400 miliard hvězd a průměrný počet planet na hvězdu je více než jedna, znamená to, že planet potenciálně obyvatelných alespoň pro jednoduché živé organismy musí být miliony už jen v naší galaxii.

2. Stále častěji nacházíme některé formy života ve velice extrémních podmínkách na Zemi. Mikroorganismy jsou nalézány v hlubokých sedimentech, v hlubokých příkopech oceánů (hadálních zónách), v polárních pouštích a na aktivních sopkách. [4] Důležitým faktem je také recentní inference, že elementární formy života se na Zemi vyvinuly velice brzy, již před 4,09 až 4,33 miliardy let. [6] (Stáří Země je dnes odhadováno na 4,54 ± 0,05 miliardy let.) Vraťme se však k exoplanetám.

Obyvatelné zóny

Poloha exoplanet v obyvatelných zónách hvězd neznamená, že tam musí být život. Tyto planety jsou ale nejnadějnější cíle pro hledání známek života. Vzhledem k tomu, že exoplanety jsou od nás vzdáleny mnoho světelných let, analýza transmisních spekter jejich atmosfér je a bude na dlouhou dobu asi jediným zdrojem dat pro naše dohady – například současná přítomnost vody, kyslíku a metanu v jejich atmosféře může být indikací (biosignaturou) života.

1. Kumulativní historie počtu potvrzených exoplanet, objevených od roku 1992 do března 2024. Klasifikace z hlediska vhodnosti pro život je vyjádřena čtyřmi barvami.

Graf převzatý z [3]

K2-18 b

Jednou z exoplanet, která se pravděpodobně nachází v obyvatelné zóně své hvězdy, je K2‑18 b (obr. 3). Obíhá okolo nenápadné hvězdy – červeného trpaslíka K2-18 –, situované na naší obloze v souhvězdí Lva. K2-18 b je vzdálena od Země 124 světelných let a klasifikována je jako „sub-Neptun“ (planeta větší než Země, ale menší než Neptun). Důsledkem jejích základních charakteristik (srovnání se Zemí a Marsem viz tabulku I) je příkon záření velice podobný tomu, jaký získává Země od Slunce. Protože je K2-18 chladnější než naše Slunce, je obyvatelná zóna mnohem blíže hvězdě a rok na planetě K2-18 b trvá přibližně jeden měsíc, což umožňuje pozorovat více tranzitů během jediného pozemského roku.