財(cái)聯(lián)社4月17日訊（編輯 瀟湘）在距離地球124光年外，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了迄今為止外星生命存在的最有力證據(jù)……

根據(jù)本周三發(fā)布在《天體物理學(xué)雜志通訊》上的一項(xiàng)最新研究，科學(xué)家利用詹姆斯·韋布空間望遠(yuǎn)鏡(James Webb Space Telescope)獲得了一項(xiàng)可能具有里程碑意義的發(fā)現(xiàn)：在一顆系外行星的大氣層中探測(cè)到了地球上只有生物過(guò)程才會(huì)產(chǎn)生的一些氣體的“化學(xué)指紋”。

這兩種氣體分別是二甲基硫醚(DMS)和二甲基二硫醚(DMDS)，詹姆斯·韋布空間望遠(yuǎn)鏡在一顆名為K2-18 b的行星大氣中發(fā)現(xiàn)了它們。在地球上，這兩種氣體僅由生物過(guò)程產(chǎn)生，主要是微生物活動(dòng)，如海洋浮游植物——藻類。

研究人員表示，目前尚無(wú)已知的非生物過(guò)程，能夠產(chǎn)生如此大量的DMS和DMDS，這暗示該行星可能充滿微生物生命。但他們也強(qiáng)調(diào)這并非正式宣布發(fā)現(xiàn)生命體，而是一個(gè)可能的“生物標(biāo)志”，仍需謹(jǐn)慎看待并更多觀測(cè)驗(yàn)證。

盡管如此，他們還是表達(dá)了興奮之情。

劍橋大學(xué)天文研究所的天體物理學(xué)家Nikku Madhusudhan是發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志通訊》上的這項(xiàng)研究的第一作者。他表示，“這是尋找太陽(yáng)系外生命的一個(gè)變革性時(shí)刻，我們已經(jīng)證明，利用現(xiàn)有設(shè)施探測(cè)潛在宜居行星的生物特征是可能的。我們已經(jīng)進(jìn)入了天體生物學(xué)觀測(cè)時(shí)代。”

K2-18 b

據(jù)悉，K2-18 b的質(zhì)量是地球的8.6倍，直徑約為地球的2.6倍，位于獅子座方向距地球124光年的一顆紅矮星“宜居帶”(在這個(gè)距離上，行星表面可以存在液態(tài)水)內(nèi)。

光年是光在一年中傳播的距離，即5.9萬(wàn)億英里(9.5萬(wàn)億公里)。在K2-18 b附近，還發(fā)現(xiàn)了另一顆圍繞這顆紅矮星運(yùn)行的行星。

詹姆斯·韋布空間望遠(yuǎn)鏡于2021年發(fā)射，2022年投入使用。它在早些時(shí)候的觀測(cè)中已發(fā)現(xiàn)了K2-18 b大氣層中存在甲烷和二氧化碳，這是首次在恒星宜居帶系外行星的大氣層中發(fā)現(xiàn)碳基分子。

自20世紀(jì)90年代以來(lái)，太陽(yáng)系外已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了約5800顆行星，這些行星被稱為系外行星。科學(xué)家們假設(shè)存在一種被稱為 “氫海世界 ”(Hycean World)的系外行星——它表面被液態(tài)水海洋覆蓋，適合微生物居住，并且擁有富含氫氣的大氣層。

Madhusudhan表示，“目前唯一能解釋迄今為止從詹姆斯·韋布空間望遠(yuǎn)鏡獲得的所有數(shù)據(jù)，包括過(guò)去和現(xiàn)在的觀測(cè)數(shù)據(jù)的情況是，K2-18 b是一個(gè)充滿生命的氫海行星。不過(guò)，我們?nèi)孕枰３珠_(kāi)放的態(tài)度，繼續(xù)探索其他情況。”

Madhusudhan指出，“若存在氫海世界，我們討論的可能是類似地球早期海洋微生物的生命形式。”但關(guān)于復(fù)雜生命或智慧生命的問(wèn)題，他表示，“現(xiàn)階段無(wú)法回答，基礎(chǔ)假設(shè)僅限于簡(jiǎn)單微生物”。

離確認(rèn)外星生命還有多遠(yuǎn)？

為了確定系外行星大氣的化學(xué)成分，天文學(xué)家會(huì)從地球的角度分析行星經(jīng)過(guò)其主恒星時(shí)發(fā)出的光，這被稱為凌日法。當(dāng)行星凌日時(shí)，詹姆斯·韋布空間望遠(yuǎn)鏡可以探測(cè)到恒星亮度的下降，并且一小部分星光會(huì)穿過(guò)行星大氣，然后才被望遠(yuǎn)鏡探測(cè)到。這讓科學(xué)家能夠確定行星大氣的組成氣體。

DMS和DMDS同屬一個(gè)化學(xué)家族，被科學(xué)家視作重要的系外行星生物可能存在的特征。詹姆斯·韋布空間望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)，該行星的大氣中存在其中一種或另一種氣體，或者可能兩種氣體都存在的置信度為99.7%(三西格瑪)。

這一置信度聽(tīng)起來(lái)雖然很高，但仍不足以說(shuō)服整個(gè)科學(xué)界——這意味著該觀測(cè)結(jié)果仍有0.3%的可能性是統(tǒng)計(jì)上的僥幸。按照嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)標(biāo)準(zhǔn)，研究人員必須幾乎百分之百確信其結(jié)果正確、非偶然現(xiàn)象，這在科學(xué)上稱為“五西格瑪”，即99.99999%的把握。不過(guò)，相較于18個(gè)月前僅有“一西格瑪”(68%)的結(jié)果，此次發(fā)現(xiàn)的可信度已大幅提升，當(dāng)時(shí)的結(jié)果曾受到學(xué)術(shù)界的高度質(zhì)疑。

Madhusudhan表示，系外行星科學(xué)的 “圣杯 ”是在太陽(yáng)系外的類地行星上找到生命的證據(jù)。幾千年來(lái)，我們?nèi)祟愐恢痹谒伎加钪嬷?“是否只有我們”，而現(xiàn)在可能只需幾年就能在一個(gè)氫海行星上探測(cè)到可能的外星生命。

但Madhusudhan仍然敦促謹(jǐn)慎行事。他表示，“首先，我們需要重復(fù)觀察兩到三次，以確保我們看到的信號(hào)是穩(wěn)健的，并提高探測(cè)的顯著性。其次，我們需要進(jìn)行更多的理論和實(shí)驗(yàn)研究，以確定是否存在另一種非生物機(jī)制（不涉及生物過(guò)程的機(jī)制）來(lái)制造像K2-18 b這樣的行星大氣中的DMS或DMDS。”

Madhusudhan表示，因此，這些發(fā)現(xiàn)對(duì)于這些觀察結(jié)果是否源于生命來(lái)說(shuō)只是一個(gè)“很大的假設(shè)”，而且“過(guò)早地宣稱我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了(外星)生命，并不符合任何人的利益”。