外星生命:詹姆斯·韦伯太空望远镜在k2 - 18b上发现了最强烈的生物迹象

2025-05-11 11:23来源:本站编辑

一组科学家使用詹姆斯·韦伯太空望远镜声称发现了有记录以来最强烈的外星生命迹象。

这一发现被誉为太空探索的潜在突破,因为我们现在可能更接近于知道我们在宇宙中并不孤单。

科学家们发现了太阳系外生命的迹象,观察了地球在遥远的外星行星上产生的气体的化学指纹。

这两种气体——二甲基硫化物(DMS)和二甲基二硫化物(DMDS)——参与了韦伯对k2 - 18b行星的观测,它们是由地球上的生物体产生的,主要是微生物生命,比如海洋浮游植物——藻类。

研究人员说,这表明火星上可能充满了微生物。然而,他们强调,他们并不是宣布发现了真正的活生物体,而是一种可能的生物特征——一种生物过程的指示器——并且应该谨慎看待这些发现,需要更多的观察。

尽管如此,他们还是表达了兴奋之情。剑桥大学天文研究所的天体物理学家Nikku Madhusudhan说,这是一个可能有人居住的外星世界的第一个线索。他是发表在《天体物理学杂志通讯》上的这项研究的主要作者。

“这是寻找太阳系外生命的一个转折性时刻,我们已经证明,在现有的设施下,有可能在潜在的宜居行星上探测到生物特征。我们已经进入了观测天体生物学的时代,”Madhusudhan说。

Madhusudhan先生指出,在我们的太阳系中,有各种各样的努力正在寻找生命的迹象,包括在火星、金星和各种冰冷的卫星上可能有利于生命存在的各种环境。

k2 - 18b的质量是地球的8.6倍,直径是地球的2.6倍。

它绕着一颗比太阳更小、更不明亮的红矮星运行,位于距地球124光年的狮子座,在“宜居带”——一个距离生命的关键成分液态水可以存在于行星表面的距离。

一光年是光在一年内传播的距离,5.9万亿英里(9.5万亿公里)。另一颗行星也被发现围绕这颗恒星运行。

“海洋世界”

自20世纪90年代以来,我们已经发现了大约5800颗太阳系外的行星,称为系外行星。科学家们假设存在一种被称为海洋世界的系外行星——被微生物宜居的液态水海洋覆盖,并且具有富氢的大气。

韦伯于2021年发射,并于2022年投入使用,此前的观测发现,k2 - 18b的大气中存在甲烷和二氧化碳,这是首次在恒星宜居带的系外行星的大气中发现碳基分子。

Madhusudhan先生说:“目前唯一能解释从詹姆斯韦伯太空望远镜(JWST)获得的所有数据,包括过去和现在的观测结果,就是k2 - 18b是一个充满生命的海洋世界。”

“然而,我们需要保持开放的态度,继续探索其他可能性。”

Madhusudhan先生说,如果海洋世界存在,“我们谈论的是微生物生命,可能就像我们在地球海洋中看到的那样。”

他们的海洋被认为比地球的海洋更温暖。

当被问及可能存在的多细胞生物甚至智能生命时,Madhusudhan先生说:“现阶段我们还无法回答这个问题。基本假设是简单的微生物生命。”

DMS和DMDS都属于同一化学家族,它们被预测为重要的系外行星生物特征。韦伯发现,其中一种或另一种,或可能两者都存在于行星的大气中,置信度为99.7%,这意味着观测结果仍有0.3%的可能性是统计上的侥幸。

在大气中检测到的气体浓度超过百万分之十。

Madhusudhan先生说:“作为参考,这比它们在地球大气中的浓度高出数千倍,如果没有基于现有知识的生物活动,就无法解释。”

没有参与这项研究的科学家建议谨慎行事。

“来自k2 - 18b的丰富数据使它成为一个诱人的世界,”德克萨斯州西南研究所空间科学部的首席科学家克里斯托弗·格莱因说。

“这些最新的数据对我们的理解做出了宝贵的贡献。然而,我们必须非常小心,尽可能彻底地测试数据。我期待着下周就能看到更多的、独立的数据分析工作。”

运输方法

k2 - 18b是“亚海王星”类行星的一部分,直径大于地球,但小于海王星,我们太阳系最小的气体行星。

为了确定一颗系外行星大气的化学成分,天文学家从地球的角度分析行星经过它前面时它的主星发出的光,这被称为凌日法。

当行星凌日时,韦伯可以探测到恒星亮度的下降,在被望远镜探测到之前,一小部分星光会穿过行星大气层。这让科学家们确定了行星大气的组成气体。

韦伯之前对这颗行星的观测提供了DMS的初步线索。它的新观测使用了不同的仪器和不同波长的光。

Madhusudhan先生说,系外行星科学的“圣杯”是在太阳系之外的类地行星上找到生命的证据。

Madhusudhan先生说,人类几千年来一直想知道“我们在宇宙中是孤独的吗”,现在可能在短短几年内就能发现海洋世界上可能存在的外星生命。

但Madhusudhan先生仍敦促谨慎行事。

Madhusudhan说:“首先,我们需要重复观察两到三次,以确保我们看到的信号是稳健的,并将检测意义提高到”统计上偶然发生的几率低于大约百万分之一的水平。

“其次,我们需要更多的理论和实验研究,以确定是否存在另一种非生物机制(一种不涉及生物过程的机制)在类似k2 - 18b的行星大气中制造DMS或DMDS。尽管之前的研究表明它们甚至是k2 - 18b的强大生物特征,但我们需要保持开放,追求其他可能性,”Madhusudhan先生说。

因此,这些发现代表了这些观察结果是否与生命有关的“一个很大的假设”,而且“过早地声称我们已经探测到生命,对任何人都没有好处”,Madhusudhan先生说。

——路透社

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