Planeetta K2-18 b ja elämän merkkien etsintä
Kun Cambridgen yliopiston tutkijat julkaisivat tiedotteensa, jossa kertoivat havainneensa ”toistaiseksi vahvimpia viitteitä biologisesta aktiivisuudesta Aurinkokunnan ulkopuolella”, moni eksoplaneettoihin ja astrobiologiaan erikoistunut tutkija pyöritti päätään pettymyksen merkiksi. Tieteessä ensimmäisen reaktion toki kuuluukin sisältää tervettä epäuskoa ja skeptisyyttä ja kaikenlainen skeptisyys on täysin ymmärrettävää, suorastaan vaatimuksena, kyseen ollessa niin valtavan suuresta tuloksesta. Mutta jo tuloksen kursorinen tarkastelu osoittaa tutkijoiden päättelyketjun olevan täynnä aukkoja ja oletuksia, joiden taustalle ei ole esittää kovinkaan vahvoja perusteluita. Kirjoitin heti tuloksesta kuultuani nopean kommentin asiaan liittyen, mutta huolellisempi tarkastelu paljastaa vielä lisääkin ongelmakohtia ja tarjoaa mainion esimerkin siitä, miksi elämän merkkien havaitsemisesta ei saisi puhua liian heiveröisin perustein. Kun kyse on järisyttävän suurista tuloksista, olisi niiden perustusten oltava poikkeuksellisen vakaat. Muutoin koko tieteellisen päättelyn korttitalo sortuu heti kättelyssä.
Eksoplaneettatutkijoiden keskuudessa vallitsee jonkinlainen konsensus, että tuoreessa tapauksessa planeetan K2-18 b suhteen puheet elämästä ovat täysin ennenaikaisia ja vailla perustaa. Nostan esiin kolme suurta ongelmakohtaa, joiden ratkaiseminen on välttämätöntä ennen kuin voidaan edes puhua siitä hypoteettisesta ja kaukaisesta mahdollisuudesta, että planeetan K2-18 b pinnalla olisi jonkinlainen biosfääri ja se olisi ensimmäinen tunnettu toista tähteä kiertävä elollinen planeetta. Pureudun ongelmiin tässä tekstissä.
1. Dimetyylisulfidin havainto
Cambridgen yliopiston tutkijoiden julkaisema tutkimus keskittyy pääosaltaan yhteen ainoaan asiaan. Sen tarkoituksena on osoittaa, että James Webb -avaruusteleskoopin uusillla havainnoilla on saatu tehtyä dimetyylisulfidiksi kutsutun molekyylin tilastollisesti merkitsevä havainto planeetan K2-18 b kaasukehästä. Professori Nikku Madhusudhanin johtama tutkimusryhmä on valjastanut kaikkein tarkimman olemassaolevan tähtitieteellisen instrumentin vetämään tieteellistä rekeään vain saadakseen selville onko planeetan kaasukehässä merkkejä yhdestä ainoasta molekyylistä. Ryhmä kertoi saaneensa vihiä molekyylista jo paria vuotta aiemmin, mutta tuolloin ei oikeastaan voitu puhua minkäänlaisesta positiivisesta tuloksesta. Havainto oli erittäin hataralla pohjalla ja on suorastaan hämmästyttävää, että se riitti perusteeksi havaintoajan saamiseen maailman parhaalta avaruusteleskoopilta.
Havainnot on nyt kuitenkin tehty ja on aika tarkastella niitä tarkemmin. Tutkijoiden koejärjestely on periaatteessa hyvin suoraviivainen. JWST on valjastettu havaitsemaan planeetan ylikulkuja yhdellä teleskoopin instrumenteista, joka on herkkä infrapuna-aallonpituuksilla välillä 6-12 mikrometriä. Instrumentti on valittu siten, että sen havainnoista voidaan saada selville merkkejä dimetyylisulfidista, joka absorboi tähden säteilyä suunnilleen 7-8 ja 10-11 mikronin alueilla. Niillä aallonpituuksilla tähden säteily saa dimetyylisulfidin molekyylit värähtelemään niille ominaisella tavalla, jolloin molekyylit suodattavat aallonpituuksien säteilyä pois. Seurauksena sitä saapuu hiukan vähemmän mittalaitteeseemme. Jos havaitaan planeetan himmentävän tähteään hiukan enemmän kyseisillä aallonpituuksilla, on silloin mahdollista, että kaasukehässä oleva dimetyylisulfidi saa säteilyä absorboidessaan planeetan näyttämään hiukan muita aallonpituuksia suuremmalta. Periaatteellisella tasolla yksinkertaiseen tieteelliseen kokeeseen liittyy kuitenkin useita havaintoa hankaloittavia yksityiskohtia.
Ensimmäinen hankaluus riittyy valintaan siitä, mihin vertaamme kahdella aallonpituusvälillä havaittavaa säteilyn absorptoita ja siten planeetan näennäisen suurempaa kokoa. Vertailukohta on periaatteessa helppoa muodostaa laskemalla planeetan absorptiospektri erilaisille kaasukehän koostumuksille, joissa joko on dimetyylisulfidia tai ei ole. Kun laskettuja spektrejä verrataan havaintoihin, on mahdollista arvioida mikä eri koostumuksia kuvaavista malleista sopii havaintoihin parhaiten. Jos dimetyylisulfidia sisältävät mallispektrit sopivat havaintoihin järjestelmällisesti paremmin kuin spektrit, joista molekyyli puuttuu, voidaan katsoa havaintojen selittyvän parhaiden dimetyylisulfidin läsnäololla kaasukehässä. Silloin on vain tarkasteltava kuinka todennäköistä dimetyylisulfidin merkkien läsnäolo havainnoissa on.
Madhusudhan ryhmineen raportoi dimetyylisulfidin havainnon olevan merkitsevyydeltään kolme sigmaa. Se on tutkijoiden ammattijargonia, joka tarkoittaa, että jos dimetyylisulfidia ei olisi lainkaan, olisi vain 0.3% todennäköisyys saada sattumalta mittauksia, joista sen olemassaolo havaittaisiin virheellisesti. Toisin sanoen, jos havainnot ja koko koejärjestely toistettaisiin tuhat kertaa, saattaisi kolmella kerroista sattua pelkän havaintojen kohinan ansiosta tilanne, jossa molekyyli kaikesta huolimatta havaittaisiin, vaikkei sitä olisi olemassakaan. Kolme kertaa tuhannesta ei kuitenkaan vielä ole niin merkitsevä tulos, että siihen voitaisiin luottaa kuin peruskallioon. Tyypillisesti vaaditaankin viiden sigman tulosta, jolloin vastaava virheen mahdollisuus on enää vain yksi kerta 1.7 miljoonasta. Numeroiden perusteet voi halutessaan käydä kertaamassa liki mistä tahansa tilastomatematiikan perustason tekstistä.
Havainto ei siis ole riittävän vankalla pohjalla vahvojen väitteiden esittämiseksi edes tutkimusryhmän itsensä mielestä, ja he asettelevatkin sanansa verrattaen varovaisesti tiedotteessaan. Itse tieteellisessä julkaisussa on tosin muutakin. Tutkijat vertaavat mallia, jossa dimetyylisulfidia on, kanoniseksi malliksi kutsumaansa vertailumalliin. Sen he puolestaan rakentavat jättämällä kaikkien muiden molekyylien merkit pois yli 9 mikrometrin aallonpituuksilta, jolloin alueella havaittujen variaatioiden selitykseksi sallitaan vain joko dimetyylisulfidi tai ei mitään. Ei siten oikeastaan ole ihme, että dimetyylisulfidille saadaan tilastollisesti merkitsevältä vaikuttava havainto.
Molekyylien havaintojen todennäköisyyksiä voidaan kuitenkin arvioida toisellakin tavoin. Voidaan laskea mikä olisi todennäköisyys saada aikaiseksi havainnot olettaen tietty mallispektri. Jos laskelman toistaa kahdelle mallille, joista toisessa on dimetyylisulfidin jäljet ja toisessa ei ole, saadaan mallivertailun tuloksena todennäköisyydet sille, että mallit selittävät havainnot. Madhusudhan ryhmineen raportoikin sellaisia todennäköisyyksiä julkaisussaan. Ne vain näyttävät olevan kuin toisesta maailmasta. Erilaisille havaintojen prosessoinneille, dimetyylisulfidia sisältävien mallispektrien todennäköisyyksiksi saadaan systemaattisesti arvoja välillä 94-99%. Jää siis varsin korkea 1-6% todennäköisyys, että dimetyylisulfidia ei tarvita havaintojen selittämiseen jopa siinäkin tilanteessa, että ainoa tarkasteltava molekyyli on juuri dimetyylisulfidi. Sellainen tulos ei täytä millään mittapuulla positiiviselta havainnolta vaadittavaa tilastollista varmuutta.
Kaikeksi huipuksi Cambridgen tutkimusryhmä luottaa vain yhteen JWST:n havaintojen prosessointiohjelmistoon, eikä vertaile tuloksia prosessoimalla havaintonsa toisilla, riippumattomilla menetelmillä. Eri prosessointien tiedetään vaikuttavan tuloksiin merkittävällä tavalla, ja tuottavan ajoittain jopa täysin poikkeavia havaintoja eri molekyyleistä, jos molekyylien signaalit ovat heikkoja. Ilman sellaista vertailua, jonka toiset tutkimusryhmät tulevaisuudessa taatusti suorittavat, dimetyylisulfidin olemassaolosta saatujen havaintojen uskottavuus on erittäin heikkoa. Esimerkiksi ryhmän aiempien havaintojen riippumattoman analysoinnin tulokset ovat juuri nyt vertaisarvioinnissa. Vaikuttaa siltä, että Madhusudhanin ryhmineen aiemmin raportoima hiilidioksidin havainto ei esimerkiksi näytä kestävän datan analysointia riippumattoman ryhmän toimesta.
2. Dimetyylisulfidin rooli biomarkkerina
Dimetyylisulfidi on pääroolissa yksinkertaisesta syystä. Maapallon fysikaaliskemiallisissa olosuhteissa dimetyylisulfidia ei synny merkittäviä määriä elottomista kemiallisista prosesseista. Molekyylin ainoana merkittävänä lähteenä Maapallolla toimii merten yhteyttävä kasviplankton, joka pumppaa molekyyliä ilmakehään tasaisella tavalla tuottaen planeettamme kaasukehään noin yhden miljardisosan pitoisuuden nopeasti ultraviolettivalon vaikutuksesta hajoavaa molekyylia. Kyseessä on silloin biomarkkeriksi katsottava molekyyli, jos olosuhteet ovat suurelta osin kuten omalla planeetallamme. Se tosiasia, että Maassa ei ole elottomia prosesseja, jotka voisivat tuottaa merkittäviä määriä dimetyylisulfidia ei kuitenkaan sulje pois mahdollisuutta, että molekyyliä syntyisi täysin toisenlaisissa olosuhteissa merkittävä määriä.
Molekyylia on ehdotettu biomarkkeriksi sopivien maankaltaisten ja sitä suurempien kivisten eksoplaneettojen kaasukehissä tietyin edellytyksin. Yksi sellainen edellytys on maankaltaisuus, ja että kyse olisi edes kiviplaneetasta. Mutta K2-18 b ei ole kiviplaneetta, vaan koostuu merkittävästi keveämmistä aineksista ja on tiheydeltään vain noin puolet Maasta, vaikka onkin massaltaan likimain yhdeksänkertainen. Sen perusteella planeetta poikkeaa Maasta täysin, eikä ole millään lailla realistista arvella samojen molekyylien voivan toimia sen olosuhteissa biomarkkereina kuin maankaltaisilla planeetoilla.
Tuore tutkimus toisesta, hiukan pienemmästä ja kuumemmasta, mutta muutoin vastaavasta minineptunuksesta TOI-270 b paljastaa tietoja monipuolisesta rikkiyhdisteiden kemiasta. Sen kaasukehästä on raportoitu merkkejä monista molekyyleistä (Kuva 1.), mukaan lukien yksinkertaisista rikin yhdisteistä, vaikka vaihtoehtoisia selitysmalleja ei aivan ole voitukaan sulkea pois. Myös dimetyylisulfidista (joka siis on rikin hiukan monimutkaisempi yhdiste) saatiin heikkoja merkkejä, mutta se ei ole lainkaan odottamatonta. Planeetan kaasukehän alempien osien lämpötiloissa rikkiyhdisteet ovatkin kemiallisesti mahdollisia, vaikkeivät aivan esiinnykään niin suurina pitoisuuksina kaasukehän yläosissa, että JWST:n havainnot voivat niiden olemassaolon paljastaa. Merkitsevää on kuitenkin se, että TOI-270 d on laskennalliselta tasapainolämpötilaltaan vain 70 astetta lämpimämpi kuin K2-18 b. Kukaan ei kuitenkaan ole ehdottanut dimetyylisulfidin merkkien olevan biomarkkeri planeetan TOI-270 d olosuhteissa.
Itse asiassa, TOI-270 d on varsin outo maailma (Kuva 2.). Kovassa paineessa ja kuumuudessa, sen kivinen ydin on sulana magmana paksun, alaosistaan nesteeksi puristuneen kaasukehän alapuolella. Sen havainnoista saadaan selville tietoja vain kaasukehän yläosan koostumuksesta, josta onkin havaittu runsaasti merkkejä molekyyleistä kuten metaani ja hiilidioksidi. Mutta elinkelpoisuudesta ei arvioiden mukaan ole tietoakaan, koska syvemmällä paksun kaasukehän sisuksissa lämpötilat saattavat kohota jopa yli tuhannen kelvinasteen — saavuttaen 3000-4000 K lämpötilan planeetan kaasukehän ja magmasta koostuvan vaipan rajapinnassa.
Sellaisissa olosuhteissa rikin kemia on huomattavasti erilaista kuin maapallolla, ja monimutkaisempienkaan rikin molekyylien esiintyminen havaittavissa määrin kaasukehän yläosissa ei ole mahdotonta. Se tekee dimetyylisulfidista kaikkea muuta kuin biomarkkerin planeetalle KOI-270 d ja sama tilanne on hyvinkin mahdollinen planeetan K2-18 b suhteen. Vailla kattavia ja yksityiskohtaisia havaintoihin pohjaavia teoreettisia malleja minineptunusten koostumuksesta, on mahdotonta sanoa voiko jokin niistä olla ehdotetulla tavalla hyseaaninen planeetta, jonka pintaa peittää paksu valtameri, ja jonka olosuhteissa elämä voisi kukoistaa tuottaen biomarkkereiksi kaavailemiamme kaasuja. Ei yksinkertaisesti ole vakuuttavia perusteita ajatella dimetyylisulfidin olevan minineptunusten kaasukehissä biomarkkerin roolissa.
3. Planeetan K2-18 b elinkelpoisuus
Pohjimmiltaan K2-18 b on minineptunus, jolla on lähes varmasti paksu kaasukehä omaamme verrattuna. Sen kaasukehä koostuu pääasiassa vedystä, jonka joukossa on pieniä määriä erilaisia yhdisteitä. Planeetan ollessa massaltaan peräti noin yhdeksänkertainen Maahan verrattuna, sen on pakko olla olemukseltaan hyvin toisenlainen maailma. Mutta jos planeetta on niin massiivinen ja pienemmilläkin eksoplaneetoilla arvellaan olevan paksuja kaasuvaippoja, kuten TOI-270 d:n esimerkki osoittaa, mihin arviot elinkelpoisuudesta ylipäätään perustuvat?
Hyseaaninen koostumus on vain yksi planeetan K2-18 b koon ja massan havaintoihin sopivista mahdollisista vaihtoehdoista. Muita mahdollisia koostumuksia ovat planeetan luonne tyypillisenä minineptunuksena, jolla on paksu kaasuvaippa kuten monilla muillakin vastaavankokoisilla eksoplaneetoilla. Kyse voi olla jonkinlaisesta kääpiökokoisesta kaasuplaneetasta, jonka suurta kivistä ydintä peittää paksu kaasukehä. Tarkka koostumus kuitenkin vaikuttaa planeetan fysikaalisiin ominaisuuksiin, jotka puolestaan sanelevat minkälainen kemia on sen olosuhteissa mahdollista. Siten tiedot planeetan kaasukehän kemiasta kertovat myös yksityiskohtia sen koostumuksesta paljon tarkemmin kuin pelkät perustiedot massasta ja fyysisestä koosta koskaan voisivat. Ongelmana vain ovat vaikeudet saada tietoja erilaisista kemiallisista yhdisteistä planeetan kaasukehässä.
Alkuperäiset havainnot vesihöyrystä planeetan kaasukehässä, jotka herättivät runsaasti huomiota vuonna 2019, osoittautuivat vääriksi, koska riippumattomat tutkimusryhmät eivät kyenneet toistamaan niitä. Ei edelleenkään ole varmaa tietoa vedestä planeetan K2-18 b:n kaasukehässä, eivätkä hypoteesit sen kaasukehän alla olevasta valtamerestä ja siten hyseaanisesta luonteesta ole siltä osin alkuunkaan havaintojen tukemia. Metaanin merkit kaasukehässä ovat huomattavan voimakkaita, ja metaanin absorption katsotaan tuottaneen myös virheellisen veden havainnon. On huomionarvoista, että merkit vedestä raportoi nekin Nikku Madhusudhanin ryhmä. Sama ryhmä havaitsi vuonna 2023 merkkejä niin metaanista kuin hiilidioksidistakin, ja jälleen vaikuttaa siltä, että vain tiedot metaanista jäävät kumoamatta riippumattomien ryhmien toimesta, koska riippumattomien tutkijoiden tekemässä tutkimuksessa hiilidioksidin olemassaoloa ei ole kyetty varmentamaan.
Metaanin olemassaolo on kuitenkin varmistettu riippumattomasti, ja sen pitoisuuden K2-18 b:n kaasukehässä arvioidaan olevan noin prosentin verran. Suhteellisen suuri pitoisuus vain tuottaa merkittäviä ongelmia ajatuksille planeetan elinkelpoisuudesta. Metaania on noin tuhatkertaisesti enemmän kuin olisi mahdollista, jotta kaavailut planeetan hyseaanisesta luonteesta voisivat pitää paikkansa. Havaittu metaanipitoisuus sopiikin hypoteesiin planeetasta tyypillisenä minineptunuksena, jolla on paksu kaasuvaippa ja jolla ei edes ole selvää pintaa, jonka puitteissa elämää voisi esiintyä. Sellaisella planeetalla olisi kaasukehässään vettä, hiilidioksidia ja ammoniakkia, mutta niitä olisi kaasukehän yläosissa vain niin vähän, että niiden havaitseminen ei olisi mahdollista nykyisillä instrumenteilla. Se sopii mainiosti yhteen havaintojen kanssa, joista molekyylien merkit vaikuttavat puuttuvan.
Periaatteessa on olemassa se mahdollisuus, että K2-18 b on elinkelpoinen hyseaaninen maailma. Siitä vain ei ole vahvaa todistusaineistoa, ja vaikuttaa selvältä, että kyse voi mainiosti olla vain tavallisesta minineptunuksesta, joka on taatusti eloton, vaikka onkin kiinnostava havaintokohde koettaessamme oppia uutta eksoplaneetoista. Olemme siksi tilanteessa, jossa edes elinkelpoisia olosuhteita ei tarvita selittämään ainuttakaan planeetasta tehtyä havaintoa. Niiden teoreettinen mahdollisuus on toki otettava huomioon, mutta vaikuttaa todennäköisemmältä, että K2-18 b on tavallinen minineptunus, vailla valtamerta, kiinteää pintaa, ja elämälle soveltuvia olosuhteita. Olen kuitenkin valmis muuttamaan näkemystäni asiassa, jos tulevat havainnot antavat siihen aihetta.
Askeleet kohti elämän havaintoa
Vaikuttaa siltä, että tiedeyhteisö, ja erityisesti eksoplaneettoihin erikoistuneet astronomit, ovat jälleen juosseet sensaatiohakuisen median lieassa tyrmäämässä vääriä tietoja ja hillitsemässä perusteettomia väitteitä suurista tieteellisistä tuloksista. Kaava on valitettavan yleinen. Se kuitenkin toistuu kerrasta toiseen, koska jotkut tutkijat eivät malta olla esittämättä liiallisia spekulaatioita, ja monet mediat eivät malta taustoittaa ja tarkistaa tietoja tarpeeksi huolellisesti ennen kuin julkaisevat huomiota herättäviä otsikoita. Toiminta on haitaksi sekä tieteelle että journalismille. Esimerkkinä toimii vaikkapa Helsingin Sanomat, joka julkaisi voimakkaasti otsikoidun jutun ”Eksoplaneetan kaasukehästä varmistui vahvoja merkkejä alkeellisesta elämästä” ennen kuin sitten kysyi asiantuntijoilta mielipidettä ja kertoi miten he eivät varsinaisesti innostu asiasta. En kuitenkaan nosta Helsingin Sanomia esimerkiksi vain, koska haksahtivat sensaatiohakuiseen julkaisuun, vaan koska julkaisivat myös korjattua tietoa ja ottivat siltä osin journalistista vastuuta.
Suurin ongelma tuoreimmassa planeettaa K2-18 b koskevassa tapauksessa on kuitenkin Cambridgen tutkimusryhmän sensaatiohakuisessa tiedotteessa. Siinä kerrotaa elämän merkeistä, ja vaikka tulosta pidetään vain ”parhaana toistaiseksi”, tiedotteen harhaanjohtavuus on selvää. Maailman huippuyliopistot eivät selvästi ole immuuneja tieteelliselle klikkiuutisoinnille. Jos tunnetun yliopiston mediatiedotteessa puhutaan otsikkotasolla biologisesta aktiivisuudesta eksoplaneetalla, on mahdotonta suunnata syyttävää sormea pelkästään mediakenttää kohti. Pahinta on kuitenkin, että kyse ei ole yksittäisestä harhaanjohtavasta tiedotuksesta, vaan asiasta on tulossa tapa Madhusudhanin ryhmän suhteen. Ryhmä on toiminut vastaavalla tavalla jo ainakin kolmesti, ja se ei millään tavalla voi olla enää sattumaa. On siis syytä tarkastella tutkijoiden tulevaa toimintaa paljon kriittisemmin kuin tähän asti.
En kuitenkaan ole syyttämässä ryhmän tutkijoita vääristelystä. Se olisi painava syytös, jolle ei nähdäkseni ole mitään konkreettisia perusteita. Heidän mediatiedotteensa ovat sensaatiohakuisia ja heidän tutkimuksissaan on puutteita ja virheitä, muttei kuitenkaan mitään ennenkuulumatonta. Kaikki tutkijat tekevät urallaan virheitä ja väärintulkintoja, ja olen edelleenkin valmis luottamaan Cambridgen tutkijoiden tieteelliseen antiin. Uskon, että he uskovat itse tulostensa olevan oikein, ja näen omin silmin, että he kykenevät hyväksymään tehneensä väärintulkintoja. Sen he ovat osoittaneet jo tuoreimmassakin julkaisussaan ja se todistaa, että tieteellisyyttä ei ole hylätty, vaikka vauhtisokeutta saattaisikin esiintyä.
Samalla on kuitenkin mietittävä tarkkaan mitä vastaavien tulosten kanssa tehdään jatkossa. Tiedän varmuudella, että suhtaudun niihin, kuten tähänkin asti, suurella skeptisyydellä. Ainakin siihen asti, kunnes tulokset puhuvat omasta puolestaan ja näen omin silmin taustalla olevan tieteen olevan luottamukseni arvoista. Toivon samalla samaa laajemmalta mediakentältä, ja että jatkossa journalistit kysyvät ensi tilassa asiantuntijoiden mielipidettä. Minä olen ainakin käytettävissä arvioimaan tulevia tuloksia, niiden merkitystä ja luotettavuutta. Ja jos en arviointiin kykenisikään, osaisin taatusti kertoa keneen toisiin alan ammattilaisiin kannattaa olla yhteydessä. Tieteen julkistamisessa on kuitenkin sekä tieteen että journalismin etu huolehtia julkaistujen tietojen oikeellisuudesta ja luotettavuudesta. Muutoin on riskinä, että suuri yleisö menettää luottamuksen molempiin. Sellaiselle taas ei nykyisenä tieteellisen tiedon suoranaisen halveksunnan aikakautena ole varaa antaa enempää aihetta.
Pystymme parempaan. Voimme tarkentaa täsmällisemmin mitä tarkoitetaan sillä, että on saatu havainto elämän merkeistä jonkin toisen planeetan olosuhteissa. Vaikka yleisesti hyväksyttyä täsmennystä ei olekaan saatu aikaiseksi, eikä ehkä koskaan saadakaan, elämän merkkejä etsivät atrobiologit ymmärtävät mainiosti miksi löydön yleinen hyväksyntä vaatii tiettyjen perusehtojen täyttymistä, ja jokaista mahdollista löytöä tulee siksi tarkastella samojen kriteerien avulla (6). Elämän löytymisestä toiselta planeetalta olisi huomattavasti perustellumpaa puhua, jos seuraavat kriteerit täyttyisivät:
- Signaalin havainto. Planeetalta havaitaan tilastollisesti merkitsevällä ja luotetavalla tavalla signaali, joka aiheutuu elämän esiintymisestä planeetalla. Dimetyylisulfidin signaali voisi olla sellainen signaali eksoplaneetan kaasukehässä, samoin kuin Marsin pinnalta löytyvä metaani voisi olla signaali mikrobioen aineenvaihdunnasta planeetan kuorikerroksessa. Edelleen, fosfiinin havainto Venuksen kaasukehässä on katsottu mahdoliseksi signaaliksi ja esimerkiksi vapaan hapen ja otsonin havainto saattaisi olla sekin elämästä kielivä signaali jonkin maankaltaisen eksoplaneetan kaasukehässä.
- Kontaminaation eliminointi. Olisi kyettävä varmistamaan, että havaittua signaalia ei ole aiheuttanut oman planeettamme elämä. Olisi esimerkiksi varmistettava, että Mars-kulkijan havaitsemat elämän merkit planeetan pinnalla eivät aiheudu kulkijan mukana Maasta saapuneista mikrobeista. Vastaavalla tavalla, jos havaitaan teknisen sivilisaation aiheuttamaksi tulkittu radiosignaali, on varmistettava, ettei kyseinen tekninen sivilisaatio ole omamme.
- Signaalin synty elämästä. On osoitettava, että löydetty signaali voi syntyä elävien organismien kontekstissa niissä olosuhteissa, joita havainnon kohteena olevalla planeetalla esiintyy. Maankaltaisen eksoplaneetan tapauksessa dimetyylisulfidin signaali voisi tietojemme mukaan aiheutua siitä, että planeetan pinnalla on eläviä organismeja vetisissä olosuhteissa.
- Elottomien alkuperien poissuljenta. On edelleen osoitettava, että signaali ei voi aiheutua elottomista prosesseista niissä olosuhteissa, joita planeetalla esiintyy. Periaatteessa kohta on ongelmallinen, koska voi aina olla tuntemattomia elottoman kemian reittejä, jotka saattaisivat tuottaa havaitun signaalin. Se on mahdollisuus, joka jää vaivaamaan jokaista yritystä poissulkea elottomat alkuperät. Ehdottomana vaatimuksena olisi kuitenkin se, että planeetan kemiallisia olosuhteita tunnettaisiin niin tarkasti, että signaalin elottomia syntytapoja voitaisiin sulkea pois. Esimerkiksi planeetan K2-18 b tapauksesa olosuhteet ovat vain hyvin heikosti tunnettuja, ja elottomia kemiallisia prosesseja ei voida luotettavalla tavalla poissulkea.
- Riippumattoman signaalin havainto. Jos havaintojen kohteena olevalla planeetalla on elämää, sen tuottama signaali on voitava havaita jollakin riippumattomalla tavalla. Eksoplaneettojen kaasukehien biomarkkereiden tapauksessa, sellainen tapa voisi olla jonkin toisen biomarkkeriksi kelpaavan signaalin riippumaton havainto.
- Tukea lisähavainnoista. Koska ensimmäisten vaiheiden elämästä kielivän signaalin havainto kohtaisi taatusti runsasta kritiikkiä eksoplaneettatutkijoiden, astrobiologien ja muiden tutkijoiden taholta, olisi kyettävä tekemään uusia havaintoja, jotka selvittäisivät tilanteen tyhjentävästi ja veisivät perusteet kaikilta epäilyiltä. Ennen kaikkea, lisähavaintojen olisi oltava yhteensopivia ja vahvistettava tulkintaa siitä, että signaali on elämän aiheuttama. Uudet havainnot eivät saisi lisätä epävarmuutta asiassa.
- Ennustetun elämän lisähavainnot. Lopultakin, havaitusta elämästä voitaisiin muodostaa jonkinlainen kokonaiskuva, mikä antaisi mahdollisuuden tehdä ennusteita sen muista havaittavista ominaisuuksista. Esimerkiksi hyseaanisen planeetan elämä, joka tuottaisi dimetyylisulfidia, voisi tuottaa ennustettavalla tavalla joitakin muitakin molekyylejä niissä kemiallisissa olosuhteissa, joita planeetalla esiintyy. Ennustettujen molekyylien havaitseminen yhteensopivina pitoisuuksina olisi sopiva lisähavainto.
Jos joltakin planeetalta havaitut merkit elämästä täyttäisivät kaikki kohdat, tai jonkin vastaavalla tavalla kattavan vaatimusluettelon kaikki kohdat, olisi mahdollista puhua elämän löytymisestä planeetan pinnalta. Ennen sitä, voidaan vain sanoa, että riittävää varmuutta ei ole, ja suurin kuviteltavissa oleva havainto paikastamme maailmankaikkeudessa on edelleen tekemättä riittävän luotettavalla tavalla.
Tässä kontekstissa planeetan K2-18 b kaasukehästä raportoitu havainto dimetyylisulfidista ja sen tulkinta merkkinä elämästä ei riitä täyttämään ainuttakaan kohtaa. Löytö kompastuu jo ensimmäiseen vaatimukseen signaalin riittävän suuresta tilastollisesta merkitsevyydestä. Olemme siis edelleen tilanteessa, jossa oman planeettamme elämä on yksin maailmankaikkeudessa. Ainakaan muusta elämästä ei ole vakuuttavaa todistusaineistoa.