اگر یک ماده شیمیایی وجود داشته باشد که کشف آن در سیاره‌های دیگر دانشمندان را هیجان‌زده کند، این ماده متان است. البته متان لزوماً یک نشانه زیستی نیست و می‌تواند منابع غیرزیستی نیز داشته باشد. اما کشف متان در یک سیاره فراخورشیدی یعنی آن سیاره لایق بررسی بیشتر است.

متان توجه دانشمندان را جلب می‌کند، زیرا عمر کوتاهی در اتمسفر سیارات دارد. متان در اتمسفر سیاره‌ها، مخصوصاً سیاره‌های سنگی، نمی‌تواند در برابر تابش‌های ستاره‌ای تاب بیاورد. نور متان را تجزیه می‌کند؛ درنتیجه برای اینکه متان به‌طور دائمی در اتمسفر یک سیاره وجود داشته باشد، باید به‌طور پیوسته تولید شود.

منبع متان در سیارات

اگر یک سیاره سنگی متان زیادی داشته باشد، منبع آن نیز باید بزرگ باشد. این امر وجود یک منبع زیستی را محتمل می‌کند. روی زمین، فعالیت‌های زیستی به‌سادگی متان فراوانی تولید می‌کنند.

متان در منظومه شمسی متداول است، اما لزوماً فراوان نیست. تمام متان‌های خارج از زمین منشأ غیرزیستی دارند. برای مثال، فرایندهایی مانند سرپنتاینی‌شدن (Serpentinization) می‌توانند منشأ متان را توضیح دهند.

سرپنتاینی‌شدن یک فرایند طبیعی و غیرزیستی شامل آب، کربن دی‌اکسید و کانی اُلیوین (Olivine) است. الیوین در زمین زیاد است و آن را روی ماه، مریخ و برخی از سیارک‌ها یافته‌ایم. همچنین برخی از مدل‌های شیمیایی، وجود متان را در اتمسفر غول‌های گازی پیش‌بینی می‌کنند.

متان در سیاره فراخورشیدی WASP-80b

به‌تازگی تلسکوپ فضایی جیمز وب در اتمسفر سیاره فراخورشیدی WASP-80b، یک غول گازی با جرم نصف مشتری، گاز متان کشف کرده است. سیاره WASP-80b دور یک ستاره کوتوله قرمز با عمر ۱٫۵ میلیارد سال می‌گردد و ۱۶۲ سال نوری از زمین فاصله دارد.

از آنجا که WASP-80b یک غول گازی است، احتمال وجود حیات، به‌جز برخی انواع بسیار تخیلی آن، رد می‌شود. همچنین در سیارات گازی الیوین و فرایند سرپنتاینی‌شدن وجود ندارد. بااین‌حال، این کشف همچنان جالب است.

یک دلیل این است که می‌توانیم آن را با اتمسفر متان‌دار اورانوس و نپتون مقایسه کنیم؛ از آنجا که کشف متان در سیارات فراخورشیدی بسیار نادر است، هرگونه کشف این گاز می‌تواند نقشی مهم در توسعه نظریه‌های اتمسفر سیارات و راهنمایی پژوهش‌های آینده داشته باشد.

از آنجا که سیاره WASP-80b بسیار دور و بسیار به ستاره خود نزدیک است (یک گردش مداری آن تنها سه روز طول می‌کشد)، دانشمندان از ترکیب نورهای سیاره و ستاره در هنگام عبور سیاره از جلو و پشت ستاره برای تشخیص متان استفاده کرده‌اند.

تلسکوپ‌های هابل و اسپیتزر سیارات بسیار اندکی را با گاز متان در اتمسفرشان شناسایی کرده بودند. این فقدان کشف متان باعث شده بود تا دانشمندان نظریه‌های مختلفی را برای توضیح نبود متان در اتمسفر سیارات ارائه دهند.

ابزارهای NIRCam و MIRI برای تصویربرداری فروسرخ نزدیک و میانی در تلسکوپ جیمز وب قدرت بسیار بالایی دارند و می‌توان انتظار داشت که این تلسکوپ متان را در اتمسفر سیارات بیشتری کشف کند.

به‌این‌ترتیب، باید دید که این کشف‌ها چه تأثیری روی نظریات اتمسفر سیاره‌های فراخورشیدی می‌گذارند. این احتمال وجود دارد که نظریات پیشین رد شوند و متان چنان فراوان باشد که دیگر نتوانیم آن را به‌عنوان یک نشانگر زیستی درنظر بگیریم.