科学家发现外星生命迄今最有力证据 | 路透社
Will Dunham


3项中的第1项 一幅插图展示了一个“海王星世界”——一颗在富含氢气的大气层下拥有液态水海洋的系外行星,围绕一颗红矮星运行。根据詹姆斯·韦伯太空望远镜的观测,系外行星K2-18 b可能属于这一类别。路透社于2025年4月16日获得了这幅插图。A. 史密斯,N. 马德胡苏丹/剑桥大学/通过路透社提供。禁止转售。禁止存档。此图片由第三方提供。
一幅插图展示了一个“海王星世界”——一颗在富含氢气的大气层下拥有液态水海洋的系外行星,围绕一颗红矮星运行。根据詹姆斯·韦伯太空望远镜的观测,系外行星K2-18 b可能属于这一类别。路透社于2025年4月16日获得了这幅插图…阅读更多华盛顿,4月16日(路透社)——在一项潜在的里程碑式发现中,科学家们利用詹姆斯·韦伯太空望远镜获得了他们所称的迄今为止最强烈的太阳系外可能存在生命的迹象,在一颗外星行星的大气中检测到了在地球上仅由生物过程产生的气体的化学指纹。韦伯望远镜观测到的名为K2-18 b的行星所涉及到的两种气体——二甲基硫醚(DMS)和二甲基二硫醚(DMDS)——在地球上是由生物体产生的,主要是微生物生命,如海洋浮游植物——藻类。
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研究人员表示,这表明这颗行星可能充满了微生物生命。但他们强调,目前并非宣布发现了实际存活的生物体,而是发现了一种可能的生物特征——即生物过程的指标,并建议谨慎看待这些发现,需要更多观测数据。
尽管如此,他们仍难掩兴奋。该研究主要作者、剑桥大学天文研究所天体物理学家尼库·马杜苏丹表示,这是首次在系外行星上发现可能存在生命的线索。该研究发表在《天体物理学杂志通讯》上。
“这是太阳系外生命探索的转折性时刻,我们证明了利用现有设备在潜在宜居行星上检测生物特征是可行的。观测性天体生物学时代已经到来,“马杜苏丹说道。
马杜苏丹指出,目前多项研究正在太阳系内寻找生命迹象,包括关于火星、金星及多颗冰卫星可能存在宜居环境的诸多主张。K2-18b的质量是地球的8.6倍,直径约为地球的2.6倍。
它围绕一颗比太阳更小、亮度更低的红矮星运行,位于狮子座,距离地球约124光年,轨道处于“宜居带”——即行星表面可能存在液态水(生命的关键成分)的距离范围内。一光年是光在一年中行进的距离,相当于5.9万亿英里(9.5万亿公里)。目前已确认还有另一颗行星也围绕这颗恒星运行。
“海洋世界”
自20世纪90年代以来,科学家已发现约5800颗太阳系外的行星,称为系外行星。他们假设存在一种名为“海洋世界”的系外行星——表面被适宜微生物生存的液态水海洋覆盖,并拥有富含氢气的大气层。
韦伯太空望远镜于2021年发射,2022年投入运行,其早期观测已在K2-18 b的大气中检测到甲烷和二氧化碳,这是首次在恒星宜居带的系外行星大气中发现含碳分子。“目前唯一能解释从JWST(詹姆斯·韦伯太空望远镜)获得的所有数据(包括过去和现在的观测)的情况是,K2-18 b是一个充满生命的海洋世界,”马杜苏丹说,“但我们需要保持开放态度,继续探索其他可能性。”
马杜苏丹表示,如果海洋世界确实存在,“我们讨论的可能是微生物生命,类似于地球海洋中的生物。”据推测,这些星球的海洋温度比地球更高。当被问及是否存在多细胞生物甚至智慧生命时,他回答:“现阶段我们无法回答这个问题。目前的基本假设是存在简单的微生物生命。”
DMS(二甲硫醚)与DMDS(二甲基二硫醚)同属一类化学物质,此前已被预测为重要的系外行星生命迹象。韦伯望远镜以99.7%的置信度检测到该行星大气中存在其中一种或两种气体,这意味着仍有0.3%的可能性是观测误差。
这些气体在大气中的体积浓度超过百万分之十。
马杜苏丹解释称:“作为参照,这个浓度是地球大气中同类气体含量的数千倍,根据现有认知,只有生物活动能解释这种现象。”
未参与研究的科学家建议保持审慎态度。
德克萨斯州西南研究院空间科学部首席科学家克里斯托弗·格莱恩表示:“K2-18 b的丰富数据使其成为令人着迷的研究对象,这些最新数据对我们理解系外行星做出了宝贵贡献。但我们必须极其谨慎地进行全面数据验证,期待下周就能看到其他团队开展的独立数据分析工作。”
凌星观测技术
K2-18 b属于"亚海王星"类别行星,其直径大于地球但小于太阳系最小的气态行星海王星。
为确定系外行星大气化学成分,天文学家采用凌星法——当行星从地球视角穿越其宿主恒星前方时,分析恒星透射光。行星凌星时,韦伯能探测到恒星亮度衰减,并有微量星光在抵达望远镜前穿透行星大气。这种技术使科学家能解析行星大气的组成气体。
韦伯望远镜此前对该行星的观测曾初步暗示存在二甲基硫醚。最新观测采用了不同仪器和不同波段的光线。
马杜苏丹表示,系外行星科学的"圣杯"是在太阳系外类地行星上发现生命证据。几千年来人类始终在思考宇宙中"我们是否孤独”,如今可能只需数年就能在海洋行星上探测到潜在的外星生命迹象。
但马杜苏丹仍呼吁保持谨慎。
“首先需要重复观测两到三次,确保信号可靠性并将检测显著性提升至统计学误差概率低于百万分之一的水平。“马杜苏丹强调。
“其次需加强理论与实验研究,确认在K2-18b这类行星大气中是否存在非生物机制生成二甲基硫醚或二甲基二硫。尽管先前研究认为这些是强生物标志物,但我们必须保持开放态度,探索其他可能性。”
马杜苏丹指出,这些发现对"观测现象是否源于生命"仍存在重大不确定性,过早宣称发现生命"不符合任何人的利益”。
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