Yr awgrymiadau cryfaf eto o weithgarwch biolegol y tu allan i gysawd yr haul

Mae seryddwyr wedi canfod yr arwyddion mwyaf addawol hyd yma o fiolofnod posibl y tu allan i gysawd yr haul, ond maen nhw’n parhau i fod yn ofalus.

Gan ddefnyddio data o Delesgop Gofod James Webb (JWST) mae’r seryddwyr, dan arweiniad Prifysgol Caergrawnt, wedi canfod olion bysedd cemegol sylffid dimethyl (DMS) a/neu disulfide dimethyl (DMDS) yn atmosffer yr allblaned K2-18b, sy’n cylchdroi ei seren yn y parth y gellir byw ynddo.

Ar y Ddaear, dim ond bywyd sy'n cynhyrchu DMS a DMDS - yn bennaf bywyd microbaidd fel ffytoplancton morol. Er ei bod yn bosibl mai proses gemegol anhysbys yw ffynhonnell y moleciwlau hyn yn atmosffer K2-18b, y canlyniadau yw'r dystiolaeth gryfaf eto y gall bywyd fodoli ar blaned y tu allan i gysawd yr haul.

Mae'r arsylwadau wedi cyrraedd y lefel 'tri sigma' o arwyddocâd ystadegol – sy'n golygu bod tebygolrwydd o 0.3% eu bod wedi digwydd ar hap. Er mwyn cyrraedd y dosbarthiad derbyniol ar gyfer darganfyddiad gwyddonol, rhaid i'r arsylwadau groesi'r trothwy pum sigma, sy'n golygu y byddai tebygolrwydd o 0.00006% eu bod wedi digwydd ar hap.

Mae’r tîm rhyngwladol, sydd hefyd yn manteisio ar arbenigedd o Brifysgol Caerdydd, Prifysgol Birmingham, y Space Telescope Science Institute a’r Space Science Institute, yn dweud y gallai rhwng 16 a 24 awr o amser arsylwi dilynol gyda JWST eu helpu i groesi’r trothwy arwyddocâd pum sigma hollbwysig.

Dewch o hyd i’w canlyniadau yn The Astrophysical Journal Letters.

Nododd arsylwadau cynharach o K2-18b - sydd 8.6 gwaith màs y ddaear a 2.6 gwaith mor fawr â'r Ddaear, ac sydd 124 o flynyddoedd golau i ffwrdd yng nghytser Leo - bod methan a charbon deuocsid yn ei atmosffer. Dyma’r tro cyntaf i seryddwyr ddarganfod moleciwlau sy'n seiliedig ar garbon mewn atmosffer allblaned yn y parth y gellir byw ynddo. Roedd y canlyniadau hynny'n gyson â'r rhagfynegiadau ar gyfer planed 'Hycean': byd y gellir byw ynddo wedi'i orchuddio â chefnforoedd o dan atmosffer llawn hydrogen.

Fodd bynnag, awgrymodd signal gwannach arall y posibilrwydd bod rhywbeth arall yn digwydd ar K2-18b.

“Doedden ni ddim yn gwybod yn sicr ai DMS oedd yn gyfrifol am y signal a welsom y tro diwethaf, ond roedd yr awgrym yn ddigon cyffrous i ni gael golwg arall gyda JWST yn defnyddio offeryn gwahanol,” meddai arweinydd yr ymchwil, yr Athro Nikku Madhusudhan o Sefydliad Seryddiaeth Caergrawnt.

Er mwyn pennu cyfansoddiad cemegol atmosfferau planedau pell, mae seryddwyr yn dadansoddi'r golau o'i rhiant-seren wrth i'r blaned deithio, neu basio o flaen y seren fel y'i gwelir o'r Ddaear. Wrth i K2-18b deithio, gall JWST ganfod gostyngiad mewn disgleirdeb serol, ac mae cyfran fach iawn o olau seren yn mynd trwy atmosffer y blaned cyn cyrraedd y Ddaear. Mae amsugno peth o olau'r seren yn atmosffer y blaned yn gadael gwasgnodau yn y sbectrwm serol y gall seryddwyr eu rhoi at ei gilydd i bennu nwyon cyfansoddol atmosffer yr allblaned.

Daethpwyd i’r casgliad amhendant, cynharach o DMS gan ddefnyddio offerynnau NIRSS (Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph) JWST a NIRspec (Near-Infrared Spectrograph), sydd gyda'i gilydd yn cwmpasu'r ystod lled-isgoch (0.8-5 micron) o donfeddi. Defnyddiodd yr arsylwad annibynnol newydd MIRI (Mid-Infrared Instrument) JWST yn yr ystod isgoch canol (6-12 micron).

“Roedd gweld y canlyniadau’n dod i’r amlwg ac yn aros yn gyson trwy gydol y dadansoddiadau annibynnol helaeth a’r profion cadernid yn sylweddoliad anhygoel,” meddai’r cyd-awdur Måns Holmberg, ymchwilydd yn y Space Telescope Science Institute yn Baltimore, UDA.

Mae DMS a DMDS yn foleciwlau o'r un teulu cemegol, a rhagwelir y bydd y ddau yn fiolofnodion. Mae gan y ddau foleciwl nodweddion sbectrol sy’n gorgyffwrdd yn ystod y donfedd a arsylwyd, er y bydd arsylwadau pellach yn helpu i wahaniaethu rhwng y ddau foleciwl.

Fodd bynnag, mae'r crynodiadau o DMS a DMDS yn atmosffer K2-18b yn wahanol iawn i'r rhai ar y Ddaear, lle maent yn gyffredinol yn is nag un rhan fesul biliwn yn ôl cyfaint. Ar K2-18b, amcangyfrifir eu bod filoedd o weithiau'n gryfach - dros ddeg rhan fesul miliwn.

“Roedd gwaith damcaniaethol cynharach wedi rhagweld bod lefelau uchel o nwyon sy’n cynnwys sylffwr, fel DMS a DMDS, yn bosibl ar fydoedd Hycean,” meddai’r Athro Madhusudhan. “A nawr rydyn ni wedi ei arsylwi, yn unol â'r hyn a ragwelwyd. O ystyried popeth rydyn ni'n ei wybod am y blaned hon, byd Hycean gyda chefnfor sy'n gyforiog o fywyd sy'n cyd-fynd orau â'r data sydd gennym ni."

Er bod y canlyniadau'n gyffrous mae'r tîm yn dweud ei bod yn hanfodol cael mwy o ddata cyn honni bod bywyd wedi'i ddarganfod ar fyd arall.

“Mae casgliad y moleciwlau biolofnod hyn yn codi cwestiynau dwys ynghylch y prosesau a allai fod yn eu cynhyrchu,” meddai’r cyd-awdur, Dr Subhajit Sarkar o Ysgol Ffiseg a Seryddiaeth Prifysgol Caerdydd.

“Ein gwaith yw man cychwyn yr holl ymchwiliadau sydd eu hangen nawr i gadarnhau a deall goblygiadau’r canfyddiadau cyffrous hyn,” ychwanegodd y cyd-awdur, Savvas Constantinou, hefyd o Sefydliad Seryddiaeth Caergrawnt.

Er nad yw'r tîm eto'n hawlio darganfyddiad diffiniol, maen nhw'n dweud gydag offer pwerus fel JWST a thelesgopau sydd wrthi’n cael eu dylunio, mae dynoliaeth yn cymryd camau newydd tuag at ateb y cwestiynau mwyaf hanfodol: a ydyn ni ar ein pennau ein hunain?

“Ddegawdau yn y dyfodol, efallai y byddwn yn edrych yn ôl ar y cyfnod hwn ac yn cydnabod mai dyna pryd y daeth y bydysawd byw o fewn cyrraedd,” meddai’r Athro Madhusudhan. “Gallai hwn fod yn drobwynt, lle yn sydyn mae’r cwestiwn sylfaenol, a ydyn ni ar ein pennau ein hunain yn y bydysawd, yn un y gallwn ei ateb.”

Mae Telesgop Gofod James Webb yn gydweithrediad rhwng NASA, ESA a’r Canadian Space Agency (CSA). Cefnogir yr ymchwil gan Frontier Research Grant UK Research and Innovation.

Mae erthygl 'New Constraints on DMS and DMDS in the Atmosphere of K2-18b oddi wrth JWST MIRI' wedi’i chyhoeddi yn The Astrophysical Journal Letters.