Wetenschappers vinden ‘meest overtuigende aanwijzing voor buitenaards leven totnogtoe’ – maar blijven zeer sceptisch

Met behulp van ruimtetelescoop James Webb lijken in de atmosfeer van de planeet K2-18b tot twee stofjes ontdekt te zijn die hier op aarde alleen in de aanwezigheid van leven kunnen worden voortgebracht.

En daarmee zijn de onderzoekers naar eigen zeggen op ‘de meest overtuigende aanwijzing voor het bestaan van leven op een planeet buiten ons zonnestelsel’ gestuit. Hoewel de bevindingen opwindend zijn, blijven de ontdekkers ervan uitermate voorzichtig. Hard bewijs voor het bestaan van buitenaards leven is er ook na hun onderzoek namelijk nog altijd niet.

K2-18b
Dat is te lezen in het blad The Astrophysical Journal Letters. De studie draait om de planeet K2-18b. Deze planeet bevindt zich op zo’n 124 lichtjaar afstand van de aarde en draait daar – in de leefbare zone – om zijn ster heen. De planeet is ongeveer 8,6 keer zwaarder en 2,6 keer groter dan onze eigen aarde. Eerdere observaties van James Webb onthulden al dat in de atmosfeer van K2-18b methaan en koolstofdioxide te vinden zijn. Dat hint erop dat K2-18b een zogenoemde ‘hyceaanse planeet’ is, die volledig bedekt is met water en ook een waterstofrijke atmosfeer kent.

Eerdere waarnemingen
Naast methaan en koolstofdioxide werden tijdens eerdere observaties van K2-18b ook al zeer voorzichtige aanwijzingen gevonden voor de aanwezigheid van dimethylsylfide (DMS). Dat zorgde toen reeds voor enige opwinding. Want hier op aarde kan DMS alleen geproduceerd worden in de aanwezigheid van (voornamelijk kleine) organismen, zoals bijvoorbeeld fytoplankton. DMS wordt dan ook gezien als een potentiële biosignatuur. Biosignaturen zijn fysische of chemische verschijnselen die op zichzelf – of in combinatie met elkaar – getuigen van de aanwezigheid van leven.

DMS en DMDS
Of DMS ook echt in de atmosfeer van K2-18b voorkomt, bleef na die eerdere observaties echter zeer twijfelachtig; daarvoor waren meer waarnemingen nodig. En nu hebben wetenschappers K2-18b dus wederom onder de loep genomen. Ze maakten daarbij opnieuw gebruik van ruimtetelescoop James Webb. Maar waar voor de eerdere observaties een beroep werd gedaan op Webb-instrumenten NIRISS (Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph) en NIRSPEC (Near-Infrared Spectrograph), gebruikten de onderzoekers nu Webbs MIRI (Mid-Infrared Instrument). En ook dat instrument hint op de aanwezigheid van dimethylsylfide (DMS) en/of dimethyldisulfide (DMDS). Beiden zijn lid van dezelfde chemische familie en beiden worden gezien als potentiële biosignaturen. “Dit is een onafhankelijke lijn van bewijs, waarvoor we een ander instrument en golflengtebereik van licht gebruikten dan eerder,” vertelt onderzoeker Nikku Madhusudhan. “En het signaal kwam sterk en duidelijk door.”

Een stofje in een atmosfeer zoeken
Hoe vind je een stofje in de atmosfeer van een planeet die 124 lichtjaar verderop staat? Dat werkt als volgt: de onderzoekers kijken toe op het moment dat een planeet voor zijn moederster langs beweegt. Op dat moment sijpelt een deel van het sterlicht door de atmosfeer van de planeet. Dat licht ontmoet daar allerlei gassen die hun stempel drukken op het spectrum van het sterlicht. En zo kan uit dat spectrum worden afgeleid welke gassen in de atmosfeer aanwezig zijn.

Oceaan vol leven
“Eerder theoretisch werk had al voorspeld dat gassen als DMS en DMDS mogelijk in grote hoeveelheden op hyceaanse planeten voorkomen,” vertelt onderzoeker Nikku Madhusudhan. “En nu hebben we het – in lijn met die voorspellingen – ook geobserveerd. Op basis van alles wat we van deze planeet (K2-18b, red.) weten, lijkt een scenario dat stelt dat we hier te maken hebben met een hyceaanse wereld, bedekt met een oceaan die wemelt van het leven, het beste te passen bij de gegevens die we hebben.”

Slag om de arm
En toch zul je Madhusudhan en collega’s niet horen zeggen dat ze buitenaards leven hebben ontdekt. Daar zijn een aantal redenen voor. Allereerst is er nog altijd een 0,3 procent kans dat hun metingen niet kloppen. Dat lijkt een verwaarloosbare kans, maar wetenschappers zien dat anders. Om de metingen als een daadwerkelijk wetenschappelijke ontdekking te mogen classificeren, moet die kans nog flink omlaag en zelfs onder de 0,00006 procent duiken. Maar zelfs als vervolgwaarnemingen nóg overtuigender zijn en het Madhusudhan en collega’s lukt om de statistische betrouwbaarheid van hun ontdekking op te krikken, is dat nog geen hard bewijs dat K2-18b leven herbergt. Want om die conclusie te kunnen trekken, moeten onderzoekers eerst zeker weten dat de waargenomen hoeveelheden DMS en/of DMDS in de atmosfeer van K2-18 alleen door leven – en dus niet door andere chemische processen – kunnen worden voortgebracht.

Startpunt
“Onze studie is het startpunt voor alle onderzoeken die nodig zijn om de implicaties van deze opwindende resultaten te bevestigen en begrijpen,” benadrukt onderzoeker Savvas Constantinou. Collega Madhusudhan sluit zich daarbij aan. “Het is belangrijk dat we zeer sceptisch zijn over onze eigen resultaten, omdat we alleen door ze keer op keer te toetsen, in staat zijn om het punt te bereiken waarop we er zeker van kunnen zijn. Dat is hoe wetenschap werkt.”

We zullen vervolgonderzoek en -waarnemingen moeten afwachten om te achterhalen of deze ontdekking gezien kan worden als een scharnierpunt in onze zoektocht naar buitenaards leven. “Over decennia kunnen we hier zomaar op terugkijken en erkennen dat dit het moment was waarop het levende universum binnen bereik kwam,” stelt Madhusudhan. De tijd zal het leren…