Mit dem James-Webb-Teleskop hat ein Team um Nikku Madhusudhan von der britischen University of Cambridge mögliche Hinweise auf biologische Aktivität in der Atmosphäre des Exoplaneten K2-18 b gefunden. Es veröffentlichte seine Forschung im Fachjournal »The Astrophysical Journal Letters« und stütze sich auf schwefelhaltige organische Moleküle, deren Spuren es in den Spektren identifizierte. Auf der Erde entstehen die Moleküle Dimethylsulfid (DMS) und Dimethyldisulfid (DMDS) ausschließlich durch biologische Prozesse, zum Beispiel durch Phytoplankton im Meer. Bisher ist kein nichtbiologischer Prozess bekannt, bei dem sich die Stoffe natürlich bilden. Deshalb ruft dieser Fund viel Aufmerksamkeit hervor.

Der kühle Zwergstern K2-18 befindet sich von uns aus betrachtet im Sternbild Löwe (lateinisch: Leo) und ist rund 120 Lichtjahre von der Erde entfernt. Schon im Jahr 2023 fand das Team um Madhusudhan Hinweise auf zwei Planeten und interessante chemische Verbindungen in dem System. Der Planet K2-18 b ist der innere von zwei Exoplaneten. Er weist etwa 8,6 Erdmassen und den 2,6-fachen Erdradius auf.

Man bezeichnet das Objekt als Minineptun, weil er in Größe und Zusammensetzung mehr dem Neptun als der Erde ähnelt. Was ihn interessant macht: K2-18 b umkreist seinen Heimatstern in der habitablen Zone, also in einem Abstand, in dem Wasser an der Oberfläche des Planeten in flüssiger Form vorkommen könnte. K2-18 b wird als Hycean-Planet bezeichnet. Das Wort leitet sich von »Wasserstoff« (englisch: hydrogen) und »Ozean« ab. Es sind spezielle Minineptune, bei denen sich unter einer wasserstoffreichen Atmosphäre ein Ozean befinden soll.

Es riecht nach Meer und Knoblauch

Bereits in früheren Beobachtungen des Exoplaneten K2-18 b gab es Hinweise auf die Existenz von kohlenstoffhaltigen Verbindungen. Neben Methan und Kohlendioxid deuteten die Daten auf die schwefelhaltigen organischen Verbindungen Dimethylsulfid und Dimethyldisulfid hin. DMS verleiht dem Meer seinen charakteristischen Geruch. DMDS hingegen riecht eher beißend nach Knoblauch.

Mit Instrument MIRI des James-Webb-Teleskops konnte in nachfolgenden Beobachtungen bestätigt werden, dass DMS und DMDS tatsächlich in der Atmosphäre des Exoplaneten vorkommen. In der Methode wurde ausgenutzt, dass der Stern K2-18 von der Erde aus betrachtet manchmal direkt hinter dem Exoplaneten steht und dessen Atmosphäre durchleuchtet. So kann die atmosphärische Zusammensetzung in den Spektren abgeleitet werden (siehe »Transmissionsspektrum von Exoplanet K2-18 b«).

Die auf dem Exoplaneten K2-18 b gefundenen chemischen Verbindungen machen ihn außerordentlich interessant. Der Befund zeigt, wie gut die Transmissionsmethode funktioniert, um Atmosphären von fremden Welten zu durchleuchten. Weitere Beobachtungen dieses Systems werden folgen.

Nachtrag zum 28. April 2025: Der Astronom Jake Taylor von der University of Oxford äußerte Kritik an dem Befund. Er wiederholte unabhängig die Analyse und findet keine statistische Signifikanz für die Spuren der oben genannten Verbindungen im Spektrum. Er hat sein Manuskript zur Publikation eingereicht, das schon jetzt auf dem arXiv eingesehen werden kann.