Το διοξείδιο του άνθρακα και το μεθάνιο που βρέθηκαν στον εξωπλανήτη K2-18b δεν παράγονται μόνο από έμβια όντα

Αναρτήσεις στα μέσα κοινωνικής δικτύωσης αναφέρουν πως το διοξείδιο του άνθρακα και το μεθάνιο είναι συστατικά στοιχεία που βρίσκονται μόνο σε ζωντανά όντα. Αυτή η αναφορά γίνεται στο πλαίσιο της εύρεσης αυτών των δύο συστατικών από το James Webb Space Telescope στον εξωπλανήτη K2-18b. Παρακάτω θα εξετάσουμε, τί ακριβώς ισχύει.

Παραδείγματα αναπαραγωγών στα μέσα κοινωνικής δικτύωσης:

Τι ισχύει

Το 2023, το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb (JWST) εντόπισε διοξείδιο του άνθρακα και μεθάνιο στην ατμόσφαιρα του εξωπλανήτη K2-18b. Ο K2-18b έχει μελετηθεί ως ένας πιθανός κατοικήσιμος πλανήτης που, αν εξαιρέσουμε τη θερμοκρασία, και μοιάζει περισσότερο με έναν αέρινο πλανήτη όπως ο Ουρανός ή ο Ποσειδώνας παρά με τη Γη. Ο συγκεκριμένος εξωπλανήτης βρίσκεται σε απόσταση περίπου 120 ετών φωτός από τη Γη (εδώ). Ο K2-18b έχει περίπου 2,37 φορές την ακτίνα της Γης, αλλά σχεδόν εννέα φορές μεγαλύτερη μάζα, σύμφωνα με στοιχεία της NASA.

Αρχικά, είναι κρίσιμο να τονίσουμε πως το διοξείδιο του άνθρακα (CO₂) και το μεθάνιο (CH₄) δεν παράγονται αποκλειστικά από έμβια όντα (εδώ, εδώ κι εδώ). Αν και οι ζωντανοί οργανισμοί (όπως φυτά, ζώα, βακτήρια και άλλοι μικροοργανισμοί) συμβάλλουν σημαντικά στην παραγωγή αυτών των αερίων μέσω βιολογικών διεργασιών, υπάρχουν και άλλες πηγές αυτών των συστατικών που δεν προέρχονται από ζωντανή ύλη. Μερικές εξ αυτών, είναι: 

• Ηφαιστειακή δραστηριότητα: Τα ηφαίστεια εκπέμπουν μεγάλες ποσότητες CO₂ στην ατμόσφαιρα κατά την ηφαιστειακή έκρηξη, αποτέλεσμα των βαθιών γεωλογικών διεργασιών που απελευθερώνουν αέρια από το μανδύα της Γης (εδώ κι εδώ).

• Καύση ορυκτών καυσίμων: Όταν καίγονται ορυκτά καύσιμα (όπως άνθρακας, πετρέλαιο και φυσικό αέριο), παράγεται CO₂ και, σε κάποιες περιπτώσεις, μεθάνιο. Αυτή η διαδικασία δεν περιλαμβάνει ζωντανούς οργανισμούς, αν και τα καύσιμα αυτά προέρχονται από οργανικά υλικά που έχουν απολιθωθεί πριν εκατομμύρια χρόνια (εδώ κι εδώ).

• Εξώθηση από ιζηματογενείς σχηματισμούς: Το μεθάνιο, γνωστό και ως φυσικό αέριο, μπορεί να απελευθερωθεί από υποθαλάσσιους ή υπογείους σχηματισμούς όταν τα ιζήματα θερμαίνονται ή πιέζονται, χωρίς καμία συμμετοχή ζωντανών οργανισμών (εδώ κι εδώ).

• Πυρογενείς διαδικασίες σε κοιτάσματα υδρογονανθράκων: Στις περιπτώσεις των γεωθερμικών περιοχών και των σχηματισμών που περιέχουν υδρογονάνθρακες, παράγεται μεθάνιο μέσω γεωχημικών αντιδράσεων, όπως η αναγωγή του CO₂ από υδρογόνο σε υψηλές θερμοκρασίες και πιέσεις (εδώ).

• Εξώθηση από τον πυρήνα των παγετώνων και των πάγων: Μεθάνιο και CO₂ έχουν βρεθεί σε θύλακες μέσα σε παγετώνες και πάγους, απελευθερώνοντας αέρια καθώς ο πάγος λιώνει (εδώ κι εδώ).

Όπως δήλωσαν και ερευνητές σε άρθρο κατάρριψης του ισχυρισμού από το USA Today, το γεγονός πως βρέθηκαν τέτοια συστατικά στοιχεία δεν τεκμηριώνουν απόλυτα την ύπαρξη ζωής στον εξωπλανήτη, παρά αυξάνουν τις πιθανότητες. Η αστροφυσικός της NASA, Knicole Colón, τόνισε χαρακτηριστικά: 

«Το CO2 είναι φυσικά διαδεδομένο στους γιγάντιους αέριους δίσκους υλικού όπου σχηματίζονται πλανήτες γύρω από αστέρια. Προβλέπεται ότι το διοξείδιο του άνθρακα θα είναι παρόν στις ατμόσφαιρες των περισσότερων, αν όχι όλων, των πλανητών. Το μεθάνιο προβλέπεται επίσης να είναι κοινό στις ατμόσφαιρες των πλανητών εξαιτίας των περιβαλλόντων στα οποία σχηματίζονται».

Ακολούθως, ο Joshua Krissansen-Totton, αστροβιολόγος στο Πανεπιστήμιο της Ουάσινγκτον και συγγραφέας σχετικής μελέτης με φυσικούς της NASA, δήλωσε στο USA TODAY: 

«Η αφθονία μεθανίου και CO2 μαζί σε μια πυκνή, πλούσια σε υδρογόνο ατμόσφαιρα δεν αποτελεί ιδιαίτερη έκπληξη. Και τα δύο μπορούν να παραχθούν από χημικές αντιδράσεις σε μια θερμή, βαθιά ατμόσφαιρα. (Ωστόσο), το άφθονο μεθάνιο και το CO2 μαζί σε μια βραχώδη ατμόσφαιρα ενός πλανήτη είναι πιο δύσκολο να εξηγηθεί χωρίς ζωή, αν και σίγουρα υπάρχουν κάποιες γνωστές μη βιολογικές διεργασίες που θα πρέπει να αποκλειστούν».

Σχετικό ερώτημα που θέσαμε στη NASA δεν έχει, προς ώρας, απαντηθεί. 

Επομένως, αν και τα έμβια όντα παίζουν κρίσιμο ρόλο στην παραγωγή και τον κύκλο αυτών των αερίων, υπάρχουν και σημαντικές φυσικές και γεωλογικές διεργασίες που απελευθερώνουν CO₂ και CH₄ στην ατμόσφαιρα χωρίς τη συμμετοχή ζωντανών οργανισμών και, ως εκ τούτου, ο εντοπισμός αυτών των στοιχείων στον εξωπλανήτη K2-18b το 2023, δεν σημαίνει πως αυτά προήλθαν με βεβαιότητα από έμβια όντα (εδώ).

Συμπέρασμα 

Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb έχει ανιχνεύσει διοξείδιο του άνθρακα και μεθάνιο στον K2-18b, αλλά τα αέρια αυτά μπορούν να παραχθούν και από μη ζωντανούς οργανισμούς, όπως διάφορες φυσικές διεργασίες.

Πηγές που χρησιμοποιήθηκαν:

1.https://en.wikipedia.org/wiki/James_Webb_Space_Telescope
2.https://en.wikipedia.org/wiki/Carbon_dioxide
3.https://en.wikipedia.org/wiki/Methane
4.https://en.wikipedia.org/wiki/K2-18b
5.https://science.nasa.gov/exoplanet-catalog/k2-18-b/
6.https://www.europarl.europa.eu/topics/en/article/20230316STO77629/climate-change-the-greenhouse-gases-causing-global-warming
7.https://www.epa.gov/ghgemissions/overview-greenhouse-gases
8.https://www.climate.gov/news-features/climate-qa/which-emits-more-carbon-dioxide-volcanoes-or-human-activities
9.https://www.usgs.gov/programs/VHP/volcanoes-can-affect-climate
10.https://www.clientearth.org/latest/news/fossil-fuels-and-climate-change-the-facts/
11.https://www.energy.gov/science/doe-explainsthe-carbon-cycle
12.https://en.wikipedia.org/wiki/Carbon_dioxide#:~:text=Sequestered%20CO2%20is%20released%20into%20the%20atmosphere%20through%20burning%20fossil%20fuels%20or%20naturally%20by%20volcanoes%2C%20hot%20springs%2C%20geysers%2C%20and%20when%20carbonate%20rocks%20dissolve%20in%20water%20or%20react%20with%20acids.
13.https://kids.frontiersin.org/articles/10.3389/frym.2019.00133
14.https://geothermal-energy-journal.springeropen.com/articles/10.1186/s40517-020-00173-w
15.https://www.cambridge.org/core/books/deep-carbon/carbon-dioxide-emissions-from-subaerial-volcanic-regions/F8B4EFAE0DAF5306A8D397C23BF3F0D7
16.https://www.epa.gov/ghgemissions/overview-greenhouse-gases
17.https://www.clientearth.org/latest/news/fossil-fuels-and-climate-change-the-facts/
18.https://education.nationalgeographic.org/resource/natural-gas/
19.https://en.wikipedia.org/wiki/Methane#:~:text=Naturally%20occurring%20methane%20is%20found%20both%20below%20ground%20and%20under%20the%20seafloor%20and%20is%20formed%20by%20both%20geological%20and%20biological%20processes.
20.https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0009254112002112
21.https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2021JG006308
22.https://science.nasa.gov/people/webb-people-knicole-colon/
23.http://www.krisstott.com/people.html 
24.https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ad2616/meta
25.https://eu.usatoday.com/story/news/factcheck/2024/10/30/methane-co2-on-k2-18b-dont-mean-life-fact-check/75906279007/