Het was wereldnieuws vorige maand: in de atmosfeer van een verre planeet hadden wetenschappers een molecuul ontdekt dat kon hinten op de aanwezigheid van leven. Maar nieuw onderzoek dwingt ons nu ons enthousiasme te beteugelen.
Want, zo schrijven onderzoekers van de universiteit van Chicago: misschien hebben de onderzoekers het molecuul wel helemaal verkeerd begrepen. Hun bevindingen zijn binnenkort terug te lezen in het blad Astronomy and Astrophysics Letters, maar hier reeds in te zien.
Waar gaat het over?
Het nieuw onderzoek handelt over K2-18b, een planeet die zich vorige maand ook al in de nodige aandacht van de mensheid mocht verheugen. En dat had alles te maken met nieuwe waarnemingen van ruimtetelescoop James Webb. Die waarnemingen hintten er namelijk op dat in de atmosfeer van K2-18b dimethylsulfide (DMS) en/of dimethyldisulfide (DMDS) te vinden zijn. Een spannende bewering, omdat beide stofjes hier op aarde alleen in de aanwezigheid van leven kunnen worden voortgebracht. En hun vermoedelijke aanwezigheid in de atmosfeer van K2-18b hintte er dan ook op dat op deze planeet weleens leven te vinden zou kunnen zijn. Sterker nog: de onderzoekers zagen hun ontdekking van DMS en/of DMDS in de atmosfeer van K2-18b als ‘de meest overtuigende aanwijzing voor het bestaan van leven op een planeet buiten ons zonnestelsel’.
Slag om de arm
Een behoorlijk boude bewering. Die de wetenschappers zelf overigens ook direct weer wat af leken te zwakken. Want ze voelden zich genoodzaakt om – als het om hun onderzoeksresultaten ging – een stevige slag om de arm te houden. Er was namelijk altijd nog een kleine kans dat de metingen niet klopten. En zelfs als de metingen wél klopten, was daarmee het bestaan van buitenaards leven nog niet bewezen, want er was altijd nog een kans dat op K2-18b (exotische) chemische processen spelen waarbij DMS en/of DMDS – ook in de afwezigheid van leven – kunnen vrijkomen. Kort samengevat leek de vermoedelijke ontdekking van DMS en/of DMDS dan ook vooral te schreeuwen om vervolgonderzoek. Dat zagen de betrokken wetenschappers zelf overigens ook in, zo vertelde onderzoeker Savvas Constatinou vorige maand. “Onze studie is het startpunt voor alle onderzoeken die nodig zijn om de implicaties van deze opwindende resultaten te bevestigen en begrijpen.”
Nieuw onderzoek
En Constantinou wordt op zijn wenken bediend. Want wetenschappers van de universiteit van Chicago hebben zich nu nog eens over observaties van K2-18b gebogen. En het nieuwe onderzoek hint erop dat Constantinou en collega’s veel te snel geconcludeerd hebben dat ze vermoedelijk DMS en/of DMDS in de atmosfeer van K2-18b hebben aangetroffen. Het kan namelijk net zo goed om een heel ander molecuul gaan.
Dubbelzinnige signalen
De onderzoekers wijzen er in hun studie op dat het heel lastig is om moleculen in de atmosfeer van verre planeten met zekerheid te identificeren. Je kunt die moleculen namelijk niet direct waarnemen; daarvoor staat een planeet zoals K2-18b veel te ver weg. En daarom nemen wetenschappers noodgedwongen hun toevlucht tot indirecte waarnemingen. Ze observeren de planeet terwijl deze 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 vervolgens kan uit dat spectrum worden afgeleid welke gassen in de atmosfeer aanwezig zijn. Maar heel duidelijk is het stempel dat gassen op dat spectrum drukken, niet altijd, zo benadrukt wetenschapper Michael Zhang. Zo kun je uit het spectrum bijvoorbeeld concluderen dat er een molecuul in de atmosfeer huist, waarin een koolstofatoom zich aan drie waterstofatomen gebonden heeft. Maar om welk molecuul het precies gaat, blijft een kwestie van interpretatie. Vorige maand trokken onderzoekers de conclusie dat het om dimethylsulfide gaat. Maar dat is echt niet de enige mogelijkheid, zo stelt Zhang. “Er zijn ontelbaar veel andere stoffen die een koolstofatoom en drie waterstofatomen herbergen en in data van James Webb op vergelijkbare manier zouden kunnen opduiken,” vertelt Zhang. “Dus zelfs met veel betere data, zou het heel lastig zijn om met zekerheid te zeggen dat we dimethylsulfide zien.”
Ethaan?
De analyse van Zhang en collega’s wijst erop dat James Webb in de atmosfeer van K2-18b ook iets heel anders kan hebben gezien. Zo kan het signaal dat onderzoekers toeschreven aan DMS en/of DMDS net zo goed hinten op de aanwezigheid van ethaan. En dat zou een stuk minder spannend zijn; ethaan is reeds in veel atmosferen aangetroffen, waaronder die van Neptunus – en is zeker geen aanwijzing voor de aanwezigheid van buitenaards leven.
Saaie verklaring is beter
Normaliter is het zo dat wanneer onderzoekers een dubbelzinnig signaal moeten interpreteren, ze daarbij kiezen voor de meest voor de hand liggende verklaring. Maar in het geval van K2-18b lijken wetenschappers juist voor de meest spannende verklaring te hebben gekozen, namelijk de aanwezigheid van DMS en/of DMDS. En dat stuit de onderzoekers die zich nu nog eens over de data hebben gebogen, duidelijk tegen de borst. “We zouden exotische moleculen pas in onze interpretatie moeten toelaten, nadat we de aanwezigheid van moleculen die we in de atmosfeer zouden verwachten, hebben uitgesloten,” vindt onderzoeker Caroline Piaulet-Ghorayeb. Heel concreet: als het signaal dat Webb heeft gespot, kan hinten op de aanwezigheid van het ‘exotische’ DMS of het ‘saaie’ ethaan, dan zou je verwachten dat onderzoekers eerder voorzichtig concluderen dat ze ethaan hebben gevonden, omdat de aanwezigheid van dat molecuul – dat we ook aantreffen in de atmosfeer van planeten binnen ons zonnestelsel – nu eenmaal aannemelijker is dan de aanwezigheid van DMS of DMDS.
Eén set observaties
Maar de onderzoekers hebben niet alleen moeite met de interpretatie van hun collega’s. Zo wijzen ze er ook op dat de onderzoekers hun conclusies baseren op slechts één set observaties. En er zijn er veel meer; zowel ruimtetelescoop Hubble als Webb hebben al herhaaldelijk naar K2-18b gekeken. En als je al die data gebruikt, zwakt dat het bewijs voor de aanwezigheid van DMS alleen maar verder af. En ook dat is natuurlijk geen goed teken.
Zoals Carl Sagan ooit al stelde, vereisen buitengewone beweringen ook buitengewoon bewijs. En daar lijkt het dus in het geval van de spannende beweringen omtrent K2-18b steeds meer aan te ontbreken. Het laat onderzoekers niet onberoerd. “De vraag of er leven is buiten het zonnestelsel is de belangrijkste vraag binnen ons onderzoeksveld,” stelt Rafael Luque, eerste auteur van het nieuwe onderzoek waarin observaties van K2-18b nog eens kritisch opnieuw zijn geanalyseerd. “We maken enorme vorderingen op dit gebied en we willen niet dat die overschaduwd worden door voorbarige conclusies.”
