English

K2-18b is an exoplanet, discovered in 2015, orbiting a "red dwarf" star, located 124 light-years (approximately 1.2⋅10¹⁵ kilometers) from Earth. Its radius is 2.37 times that of Earth, while its mass is 8.92 times greater than our home planet.

Most importantly, it resides in the habitable zone of its star. Life - at least as we know it - depends on liquid water, which means research in the search for extraterrestrial life focuses on planets within this habitable zone: those that orbit neither so close to their star that all liquid water would immediately evaporate due to high temperatures, nor so far away that any H₂O would exist almost exclusively as frozen ice.

Possible existence of DMS and DMDS on K2-18b could result from biological processes!

In 2023, astrophysics professor Nikku Madhusudhan and colleagues already used the James Webb Space Telescope to examine the planet's atmosphere in near-infrared light, detecting traces of dimethyl sulfide (DMS) alongside evidence of water vapor, carbon dioxide and methane.
However, after rescanning K2-18b, this time in the mid-infrared range, they obtained a significantly stronger DMS signal plus indications of dimethyl disulfide (DMDS).

Reaching the same conclusion through two different measurement methods suggests high confidence that these gases were indeed detected, with Madhusudhan's team reporting a three-sigma significance level (corresponding to a 0.3% probability of being random noise - admittedly still far from the five-sigma threshold required to consider discoveries confirmed).

What makes this discovery special is that both molecules found on K2-18b are exclusively produced by living organisms on Earth, making them so-called biosignatures - indicators of biological processes. Dimethyl sulfide is produced by phytoplankton, while dimethyl disulfide appears in connection with mold and bacterial activity.

Despite what I find to be an extremely exciting discovery, we shouldn't jump to conclusions:
While there's a not-insignificant probability that these sulfur compounds on K2-18b might be produced by living organisms, unknown abiotic processes could naturally also be responsible for their formation.

Now let me enjoy some speculating! :)

As absolutely fascinating as I find this discovery (hence my urge to write about it), my post so far contains nothing original - it's merely a condensed summary of information already circulating online! So let me add a few own thoughts now. :-)

Assumed definite proof emerges in coming months/years that K2-18b actually harbors life? How advanced might it be?

It's considered relatively likely that K2-18b is a so-called "Hycean" planet with vast water oceans.

According to Madhusudhan's data, the calculated DMS and DMDS concentrations were thousands of times higher than Earth's, potentially indicating extremely high biological activity on the planet's surface.

However, in case no landmasses would exist at all, I imagine technological advancement would be very challenging for any civilization. How could aquatic civilizations for example master electricity in a completely watery environment?

Assuming this obstacle could be overcome, questions remain about space exploration by potentially advanced lifeforms there.
Due to its significantly greater mass, K2-18b has a higher surface gravity (g) than Earth:

In my estimation, K2-18b's ≈ 1.6 × Earth gravity would complicate spaceflight development and interstellar expansion for any potential civilization significantly:
To explore cosmic space, much more powerful propulsion systems would be needed just to escape the atmosphere and overcome gravity.

Additionally, lifeforms on this exoplanet would likely develop distinct adaptations (like more massive skeletons) to cope with local conditions. The higher gravity would probably create a denser atmosphere with greater 'air' pressure. Overall movement would require more energy expenditure, suggesting life on K2-18b might proceed at a more leisurely pace than on Earth.

Before concluding, I should reiterate the speculative nature of these last sections - but who doesn't enjoy fantasizing sometimes? :-)

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Deutsch

K2-18b ist ein 2015 entdeckter, einen "Roten Zwerg" umkreisender, 124 Lichtjahre (also ca. 1,2⋅10¹⁵ Kilometer) von der Erde entfernter Exoplanet. Sein Radius beträgt das 2,37-Fache dessen der Erde, während seine Masse gar 8,92 mal größer ist als die unseres Heimatplaneten.

Insbesondere jedoch befindet er sich in der habitablen Zone seines Sterns. Leben, zumindest jenes, das wir kennen, ist auf flüssiges Wasser angewiesen, was bedeutet, dass sich die Forschung bei der Suche nach extraterrestrischem Leben auf solche, in der habitablen Zone liegende Planeten fokussiert, die ihren Stern also weder so eng umkreisen, dass aufgrund der dann herrschenden hohen Temperaturen jegliches flüssige Wasser sofort verdampfen würde, noch so weit entfernt sind, dass das auf ihnen befindliche H₂O fast ausschließlich in Form gefrorenen Eises vorliegt.

Mögliche Existenz von DMS und DMDS auf K2-18b könnte Resultat biologischer Prozesse sein!

Bereits 2023 nutzten der Astrophysikprofessor Nikku Madhusudhan und Kollegen das James-Webb-Weltraumteleskop, um die Atmosphäre des Planeten im nahen Infrarotlicht zu untersuchen, wobei sie neben Hinweisen auf Wasserdampf, Kohlenstoffdioxid und Methan Spuren von Dimethylsulfid (DMS) ausmachten.
Nachdem sie nun jedoch K2-18b erneut, diesmal im Mittelinfrarotbereich, abscannten, erhielten sie ein deutlich stärkeres DMS-Signal und überdies Hinweise auf das Vorhandensein von Dimethyldisulfid (DMDS).

Mittels zweier verschiedener Messmethoden jeweils zum gleichen Ergebnis gelangt zu sein, spricht für eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass tatsächlich die Gase Dimethylsulfid und Dimethyldisulfid gefunden wurden, wobei Madhusudhan und Partner ein Signifikanzniveau von drei Sigma angeben (entsprechend einer statistischen Zufalls-Wahrscheinlichkeit von 0,3 % - zugegebenermaßen noch deutlich von der Fünf-Sigma-Schwelle entfernt, die als erforderlich dafür gilt, Entdeckungen als gesichert betrachten zu können).

Das Besondere an dieser Entdeckung ist, dass die beiden auf K2-18b entdeckten Moleküle auf der Erde ausschließlich von lebenden Organismen gebildet werden und somit sogenannte Biosignaturen, also Indikatoren für biologische Prozesse darstellen. So wird Dimethylsulfid von Phytoplankton erzeugt, während Dimethyldisulfid im Zusammenhang mit Schimmel- und Bakterienbefall auftritt.

Trotz dieser wie ich finde extrem spannenden Entdeckung sollten nun keine voreiligen Schlüsse gezogen werden:
Obwohl also eine gar nicht so geringe Wahrscheinlichkeit für die Produktion der beiden schwefelhaltigen Verbindungen auf K2-18b durch lebende Organismen spricht, könnten selbstverständlich auch auch der Erde unbekannte abiotische Prozesse für ihre Entstehung verantwortlich sein.

Lasst mich nun noch ein wenig spekulieren! :)

So absolut faszinierend ich diese Entdeckung finde und deshalb einfach das Bedürfnis verspürte, darüber zu berichten, so wenig originell ist bis hierhin mein Post: Mehr als die komprimierte Wiedergabe bereits vielfach im Netz zirkulierender Informationen enthält es bis hierhin nicht! Also lasst mich nun ein paar eigene Gedanken einbringen. :-)

Angenommen, es könne nun in den kommenden Monaten bzw. Jahren der endgültige Nachweis erbracht werden, dass K2-18b tatsächlich Leben berge? Wie hochentwickelt würde es wohl sein?

Es gilt als relativ wahrscheinlich, dass es sich bei K2-18b um einen sogenannten "Hycean"-, über gewaltige Wasserozeane verfügenden Planeten handelt.

Gemäß den Angaben Madhusudhans lagen die die berechneten Konzentrationen an DMS und DMDS tausendfach höher als auf der Erde, was auf eine extrem hohe biologische Aktivität auf der Planetenoberfläche hinweisen könnte.

Sollte es jedoch überhaupt kein Festland geben, stelle ich mir die technologische Weiterentwicklung einer Zivilisation sehr schwierig vor. Wie würden sich beispielsweise in einer vollständig wässrigen Umgebung lebende Zivilisationen den Umgang mit Elektrizität aneignen können?

Ließe sich dieses Problem lösen, bliebe die Frage nach der Besiedelung des Weltalls durch eine dort möglicherweise existierende hochentwickelte Lebensform.
Aufgrund seiner deutlich größeren Masse herrscht auf K2-18b eine höhere Gravitationsbeschleunigung g als auf der Erde:

Meiner Einschätzung nach dürfte die auf K2-18b herrschende, ca. 1,6 mal größere Gravitationsbeschleunigung als auf der Erde die Entwicklung von Raumfahrt und die Expansion ins All einer eventuell dort lebenden Zivilisation signifikant erschweren:
So müssten deutlich stärkere Triebwerke entwickelt werden, um überhaupt die eigene Atmosphäre verlassen und Raketen/Raumschiffe gegen die Gravitation in den Weltraum befördern zu können.

Abgesehen davon würden sich auf diesem Exoplaneten tummelnde Lebewesen diverse Merkmale (z. B. massivere Skelette) aufweisen, um sich an die dort herrschenden Gegebenheiten anzupassen. Die höhere Gravitationsbeschleunigung führte voraussichtlich auch zu einer dichteren Atmosphäre bei höherem 'Luft'druck. Insgesamt wäre für die Fortbewegung ein größerer Energieaufwand erforderlich, weshalb das Leben auf K2-18b insgesamt etwas beschaulicher ablaufen dürfte als auf der der Erde.

Bevor ich schließe, wollte ich noch einmal an den spekulativen Character des zuletzt Geschriebenen erinnern - aber wer fantasiert nicht manchmal gern? :-)