Od lansiranja krajem 2021. i početka znanstvenih opažanja 2022., Svemirski teleskop James Webb (JWST) značajno je unaprijedio potragu za životom u svemiru.
Nikada dosad nijedan instrument nije pružio ovako snažan pogled u atmosfere udaljenih svjetova, otvarajući mogućnost da prvi put otkrijemo tragove života izvan Zemlje.
Znanstvenici spekuliraju o planetima veličine dvostruko veće od Zemlje, prekrivenima oceanima. Takav svijet mogao bi kružiti oko crvenog patuljka, a njegove vode nastanjuju beskonačne mase planktonolikih organizama koji tijekom fotosinteze otpuštaju plin nalik dimetil sulfidu (DMS). Taj plin bi mogao napuniti atmosferu do te mjere da ga teleskop smješten bilijune kilometara daleko može detektirati tijekom kratkih sati kada planet prolazi ispred svoje zvijezde.
Ovakav scenarij može zvučati poput znanstvene fantastike, no zapravo je predmet ozbiljne rasprave među astrobiolozima. U središtu interesa nalazi se egzoplanet K2-18b, udaljen oko 120 svjetlosnih godina. Njegovo postojanje nije sporno, ali uvjeti na površini i stvarne mogućnosti za razvoj života i dalje su predmet znanstvenih prijepora.
Kontroverzna detekcija dimetil sulfida
Jedan istraživački tim tvrdi da je u atmosferi K2-18b uočio tragove dimetil sulfida — spoja koji na Zemlji proizvode isključivo živi organizmi, ponajprije fitoplanktoni. Još 2023. objavili su prve rezultate, a kasnije i više radova u kojima iznose tezu da bi ovaj plin mogao biti biološki signal.
Međutim, ostali stručnjaci ostaju skeptični. Njihova je glavna zamjerka da se detekcija temelji na upitnim modelima obrade podataka te da statistička pouzdanost ne doseže potrebni prag. Razina od tri sigma znači oko 0,3 posto šanse da se radi o slučajnoj pogrešci, dok je u znanosti za nova otkrića potreban prag od pet sigma (vjerojatnost pogreške 1 u 3,5 milijuna).
Zbog toga mnogi istraživači upozoravaju da je prerano tvrditi da je pronađen trag života. Jedini način da se sumnje otklone jesu ponovljena i neovisna opažanja.
Najsnažniji teleskop za potragu za životom
Unatoč kontroverzama, JWST je već dokazao svoju vrijednost. Njegove infracrvene mogućnosti omogućuju detekciju molekula koje apsorbiraju ili ponovno emitiraju svjetlost zvijezda kroz atmosfere egzoplaneta. To daje podatke o veličini, temperaturi i sastavu atmosfere, pa čak i o mogućoj geologiji površine.
“Sada imamo tehnološku mogućnost traženja života. Prije James Webba to jednostavno nije bilo moguće”, kaže Victoria Meadows, profesorica astronomije na Sveučilištu Washington i voditeljica programa astrobiologije.
Svemirski teleskop Hubble promatra svemir u vidljivom i ultraljubičastom spektru, dok James Webb radi prvenstveno u infracrvenom području. Ni jedan od njih ne može izravno snimiti površine egzoplaneta niti bilježiti radio signale koji bi upućivali na tehnološke civilizacije. Umjesto toga, Webb traži osnovne biološke tragove u atmosferama udaljenih svjetova — molekule koje apsorbiraju i ponovno emitiraju svjetlost svojih zvijezda.
Spektar kao ključ atmosferskih tajni
Kada planet tijekom tranzita prođe ispred svoje zvijezde, JWST može analizirati svjetlost koja prolazi kroz njegovu atmosferu. Molekule u atmosferi ostavljaju jedinstven “otisak” u spektru, a znanstvenici iz tog potpisa mogu iščitati sastav plinova.
Primjerice, ako se u atmosferi istodobno pronađu metan i ugljikov dioksid, to bi moglo upućivati na biološke procese, jer su na ranoj Zemlji mikroorganizmi upravo tim metabolizmom stvarali metan.
No, potrebno je dokazati da plinovi ne potječu od vulkanske aktivnosti ili drugih geoloških procesa. Tek kada se isključe abiotska objašnjenja i kada opažanja zadovolje visoku statističku pouzdanost, moguće je govoriti o biosignaturi.
Sporovi oko podataka i složenost analize
Podaci teleskopa James Webb iznimno su kompleksni. “Ovisno o tome tko obrađuje podatke, rezultat može biti različit”, objašnjava René Doyon, profesor na Sveučilištu u Montrealu i glavni istraživač instrumenta NIRISS. Upravo zato rani rezultati za K2-18b nailaze na kritike: različiti timovi koriste iste podatke, ali dobivaju druge zaključke.
Iako je moguća detekcija DMS-a pobudila veliko zanimanje, mnogi znanstvenici drže da je objavljena preuranjeno i bez dovoljno čvrstih dokaza. Istodobno naglašavaju da JWST treba nastaviti potragu za sličnim signalima na drugim kandidatima za nastanjive svjetove.
Potraga u drugim sustavima: TRAPPIST-1 i LHS 1140 b
Osim K2-18b, JWST usmjerava pažnju na poznate mete. Sustav TRAPPIST-1, s čak sedam stjenovitih planeta, bio je glavni kandidat za otkriće života. Međutim, JWST do sada nije pronašao tragove stabilnih atmosfera, što sugerira da matična zvijezda možda uništava plinove snažnim ultraljubičastim zračenjem.
Mnogo obećavajući kandidat je LHS 1140 b, planet u zviježđu Kita udaljen 50 svjetlosnih godina. Nova mjerenja teleskopa James Webb pokazuju da bi ovaj svijet mogao sadržavati 10–20 posto svoje mase u vodi. Vjerojatno je prekriven ledom, ali na strani okrenutoj zvijezdi moglo bi postojati područje otvorenog oceana, što ga čini jednim od najozbiljnijih kandidata za vodeni svijet.
“Ako bih morao okladiti pivo, rekao bih da atmosfera postoji”, našalio se Doyon, dodajući da je za konačnu potvrdu potrebna godina za godinom pažljivih opažanja svakog tranzita.
Ograničenja vremena i resursa
Najveća prepreka JWST-u nije tehnologija, već raspoloživo vrijeme. Godine 2024. istraživači su zatražili više od 78 tisuća sati promatranja, devet puta više od dostupnog. Od preko 2300 prijedloga, prihvaćeno je tek 274. Istraživanja nastanjivosti čine tek mali dio tih projekata.
Uz to, JWST ne može detektirati kisik, iako je riječ o ključnom biosignalu. To znači da je za konačna otkrića potrebna nova generacija teleskopa.
Europski ekstremno veliki teleskop (ELT), koji se gradi u Čileu, trebao bi započeti rad 2029. godine i bit će osjetljiviji na kisik i vodu u atmosferama egzoplaneta nego JWST. U daljoj budućnosti NASA planira i Habitable Worlds Observatory, teleskop posebno osmišljen za potragu za životom na svjetovima sličnima Zemlji.
Do tada, JWST će ostati vodeći alat u ovoj potrazi, barem do 2030-ih.
Čak i ako JWST ne pronađe konačan dokaz života, njegova otkrića usmjerit će buduće teleskope i istraživanja. No, ako se potvrdi i najmanji trag života na egzoplanetu, posljedice će biti ogromne.
Pronalazak samo jednog naseljenog svijeta značio bi da ih u svemiru ima bezbroj. To bi trajno promijenilo način na koji razumijemo kozmos — i sami sebe.
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
