近日，天文學(xué)家聲稱發(fā)現(xiàn)了另一顆行星存在生命的迄今最有力證據(jù)。但一些天文學(xué)家敦促人們保持謹(jǐn)慎，需要其他研究團(tuán)隊證實這一發(fā)現(xiàn)，并排除其他非生物學(xué)解釋。
2015年，天文學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)了系外行星K2-18b，并很快確定這是一個有希望尋找生命的地方。這顆行星的質(zhì)量大約是地球的8倍，圍繞著一顆距離地球124光年的恒星運(yùn)行。它位于其主恒星的宜居帶，在這個區(qū)域液態(tài)水能夠存在。
研究人員在2019年的進(jìn)一步觀察中發(fā)現(xiàn)了水蒸氣的證據(jù)，這表明這顆行星可能被海洋覆蓋，其上方是富含氫氣的大氣層。不過，并非所有天文學(xué)家都認(rèn)同這一觀點。
行星K2-18b及其主恒星藝術(shù)圖。圖片來源：ESA/Hubble, M. Kornmesser
2023年，英國劍橋大學(xué)的Nikku Madhusudhan和同事使用美國國國家航空航天局（NASA）詹姆斯·韋布空間望遠(yuǎn)鏡（JWST）上的儀器，在近紅外光下觀測了K2-18b的大氣層，再次發(fā)現(xiàn)了水蒸氣、二氧化碳和甲烷存在的證據(jù)。
與此同時，他們發(fā)現(xiàn)了一個令人興奮的線索——二甲基硫醚（DMS）。在地球上，這種分子僅由生物有機(jī)體產(chǎn)生，主要是海洋浮游植物。然而，DMS的跡象非常微弱。許多天文學(xué)家認(rèn)為，需要更有力的證據(jù)來確定這種分子的存在。
現(xiàn)在，Madhusudhan和同事使用JWST的另一種儀器中紅外相機(jī)觀測K2-18b。他們發(fā)現(xiàn)了一個更強(qiáng)的DMS信號，以及一種可能相關(guān)的分子——二甲基二硫化物（DMDS），后者在地球上同樣只由生物產(chǎn)生。
Madhusudhan說：“我們發(fā)現(xiàn)的是一條獨立證據(jù)，利用不同的儀器、在不同的波長范圍內(nèi)證明這個星球上可能有生物活動?！?/p>
研究團(tuán)隊聲稱，對DMS和DMDS的檢測達(dá)到統(tǒng)計顯著性水平的3西格瑪，這意味著像這樣的數(shù)據(jù)模式只是偶然現(xiàn)象的概率為3‰。在物理學(xué)中，接受某項發(fā)現(xiàn)為真正發(fā)現(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)閾值是5西格瑪。
美國NASA艾姆斯研究中心的Nicholas Wogan表示，這一證據(jù)比2023年的結(jié)果更有說服力，但仍需要其他團(tuán)隊的驗證。一旦數(shù)據(jù)公布，其他研究人員就可以開始確認(rèn)這些發(fā)現(xiàn)了。但由于解讀JWST數(shù)據(jù)有難度，這可能需要數(shù)周或數(shù)月的時間?！斑@不是你下載數(shù)據(jù)，然后看看是否有DMS那么簡單。這是一個超級復(fù)雜的過程?！?/p>
其他科學(xué)家則對這些發(fā)現(xiàn)持懷疑態(tài)度。美國密歇根大學(xué)的Ryan MacDonald說：“JWST新的觀測結(jié)果并沒有提供令人信服的證據(jù)，證明DMS或DMDS存在于K2-18b的大氣層中?！?/p>
“對于K2-18b，我們面臨‘狼來了’的情況，之前多個達(dá)到3西格瑪水平的檢測結(jié)果在經(jīng)過更仔細(xì)的審查后都完全站不住腳了。任何關(guān)于地球外存在生命的說法都需要其他科學(xué)家的嚴(yán)格檢驗?！盡acDonald補(bǔ)充說。
Madhusudhan團(tuán)隊估計，用JWST進(jìn)行16至24小時的進(jìn)一步觀測，有助于達(dá)到5西格瑪水平，但觀測行星大氣層難度較大，意味著他們不能保證這一點。
“行星大氣層的相對厚度差不多是蘋果表面那層蘋果皮的厚度。”美國威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的Thomas Beatty說，如果進(jìn)一步觀測能夠證明這是一個真正的發(fā)現(xiàn)，那將是 “巨大的進(jìn)步”。
Wogan補(bǔ)充說，由于數(shù)據(jù)中的噪聲量，達(dá)到5西格瑪水平也許從根本上就是不可能的。
Madhusudhan和同事計算出，K2-18b上DMS和DMDS的可能濃度似乎超過百萬分之十，是地球大氣濃度的數(shù)千倍。如果這被證明是正確的，可能表明那里的生物活性比地球上大得多，但要確定這些化學(xué)物質(zhì)源自生物還需要更多工作。
“我們必須格外謹(jǐn)慎?！盡adhusudhan說，“在現(xiàn)階段，即使我們檢測到DMS和DMDS，也不能斷言這是由生物活動產(chǎn)生的。但參考已有文獻(xiàn)，目前沒有任何一種非生命機(jī)制能夠解釋我們所觀測到的現(xiàn)象?！?/p>
美國麻省理工學(xué)院的Sara Seager表示，由于很難證明觀測到的現(xiàn)象無法用非生物學(xué)解釋，K2-18b可能會在很長一段時間內(nèi)被列為“候選”?！斑@個問題可能永遠(yuǎn)無法得到徹底解決?！?/p>
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