宇宙中真的有外星生命嗎？人類是否孤獨地存在于這片浩瀚星海？這個困擾人類數(shù)千年的終極問題，可能即將迎來轉(zhuǎn)折性的答案！近日，劍橋大學(xué)科學(xué)家使用詹姆斯·韋伯太空望遠鏡在124光年外的系外行星K2-18b上，發(fā)現(xiàn)了迄今為止最強的潛在生命信號——二甲基硫(DMS)和二甲基二硫(DMDS)。
為什么這個發(fā)現(xiàn)如此重要？這是否意味著我們真的找到了外星生命？
超級地球K2-18b可能是外星生命搖籃
首先，我們得認識一下這顆"明星行星"K2-18b。它位于 這顆行星圍繞一顆紅矮星公轉(zhuǎn)，軌道正好位于所謂的"宜居帶"內(nèi)。什么是宜居帶？簡單說，就是行星表面溫度適中，水可以以液態(tài)形式存在的區(qū)域——不會冷得結(jié)冰，也不會熱得蒸發(fā)。這就像是 中國天文學(xué)家早在2019年就參與了對K2-18b的研究。當時，北京天文臺的研究人員使用國內(nèi)設(shè)備配合國際觀測數(shù)據(jù)，確認該行星大氣中存在水蒸氣。這一發(fā)現(xiàn)讓K2-18b躋身最有希望存在生命的系外行星行列。 比地球濃幾千倍的神秘氣體 現(xiàn)在，讓我們來看看這次真正令科學(xué)家興奮的發(fā)現(xiàn)：DMS和DMDS。這兩種氣體聽起來很陌生，但它們在地球上可是"生命專屬"的標志。 在地球上，DMS主要由海洋浮游植物產(chǎn)生，尤其是在它們死亡或被掠食者吃掉時釋放更多。這種氣體有一股類似煮熟卷心菜的氣味（聞起來可不太美好）。而DMDS則更臭，有點像腐爛大蒜的味道。如果你曾經(jīng)聞過臭豆腐或榴蓮的氣味，那就能大致想象這些分子的"香氣"了。 有趣的是，K2-18b上這兩種氣體的濃度高得驚人——達到了大氣成分的十萬分之十！相比之下，地球大氣中的濃度大約是十億分之一。換句話說，如果地球上的DMS是一滴水，那K2-18b上的就是一整杯！這種高濃度讓科學(xué)家們不得不思考：難道那里有大量微生物在瘋狂"放氣"？ 中國科學(xué)院紫金山天文臺的研究表明，在地球上，每平方公里海洋每天可產(chǎn)生約20-30克DMS。按照K2-18b的濃度推算，如果是類似的生物過程，那里的"生物產(chǎn)氣率"可能比地球高出數(shù)千倍！這個數(shù)字實在令人震驚。 如何聞到124光年外的“氣味”？ 你可能會好奇：科學(xué)家是怎么"聞到"124光年外行星上的氣體的？他們又不可能派人去采樣。 答案是凌日光譜分析技術(shù)——這項技術(shù)就像是宇宙中的"透視眼"。當K2-18b從它的恒星前面經(jīng)過時，恒星的光線會穿過行星的大氣層，然后被韋伯望遠鏡捕捉到。不同的氣體分子會吸收特定波長的光線，在光譜中留下獨特的"指紋"?？茖W(xué)家們通過分析這些"指紋"，就能確定行星大氣中含有哪些物質(zhì)。 這就像是你隔著一堵墻，通過氣味判斷鄰居在煮什么菜一樣。只不過科學(xué)家是隔著124光年的距離，通過光線判斷另一個世界的"氣味"！ 詹姆斯· 距離確認還有多遠？ 但我們還不能立即慶祝發(fā)現(xiàn)外星生命。這次發(fā)現(xiàn)的可靠性為"三西格瑪"水平——這意味著大約有99.7%的可能性是真實的，但仍有0.3%的幾率是誤測。 為了進一步確認，科學(xué)家們計劃用JWST進行更長時間的觀測——大約需要16到24小時的"深度凝視"。這就像是偵探在案發(fā)現(xiàn)場反復(fù)搜尋證據(jù)一樣，科學(xué)探索需要耐心和細致。 中國科學(xué)家也在積極參與這一過程。上海天文臺的研究人員正在使用FAST（"中國天眼"）射電望遠鏡，搜尋來自K2-18b方向的可能的技術(shù)信號。雖然目前的發(fā)現(xiàn)更可能暗示微生物級別的生命，但科學(xué)家們不想錯過任何可能性。 K2-18b是個巨大的水世界？ 根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)，K2-18b很可能是一顆"海洋行星"——表面覆蓋著深厚的液態(tài)水海洋，上面籠罩著厚重的大氣層。 想象一下一個沒有陸地的星球，到處都是海洋，深度可能達到數(shù)百公里！這比地球上最深的馬里亞納海溝（約11公里深）深得多。在這樣的世界里，生命可能以完全不同于地球的方式進化。 如果K2-18b確實是顆海洋行星，那么高濃度的DMS和DMDS就變得更加合理——大量的海洋微生物可能正在那個遙遠的世界里繁衍生息，釋放著這些氣體?？茖W(xué)家甚至推測，這些微生物可能形成了覆蓋整個行星的巨大生物圈！ 為何科學(xué)家如此謹慎？ 提到系外行星上的生命信號，許多天文學(xué)家都記得2020年的"金星磷化氫事件"。當時，科學(xué)家在金星大氣中發(fā)現(xiàn)了磷化氫，這種氣體在地球上主要由微生物產(chǎn)生。 媒體立即炸開了鍋，"金星生命"的消息霸占了各大頭條。但隨后的研究發(fā)現(xiàn)，這可能只是儀器誤差或未知的非生物化學(xué)反應(yīng)。這次集體"翻車"事件，讓科學(xué)家們在面對K2-18b的發(fā)現(xiàn)時變得異常謹慎。 中國科學(xué)家在對待這類發(fā)現(xiàn)時，尤其注重理性和謹慎。中國科學(xué)院國家天文臺的研究人員評論稱，雖然K2-18b的發(fā)現(xiàn)令人興奮，但在確認前，仍需要排除所有可能的非生物解釋。這種嚴謹?shù)膽B(tài)度是科學(xué)研究的基石。 宇宙或許遠比我們想象的更熱鬧 如果K2-18b上真的存在生命，那將是一個革命性的發(fā)現(xiàn)，因為它圍繞的是一顆紅矮星。 紅矮星是宇宙中最常見的恒星類型，占銀河系恒星總數(shù)的約70-80%。相比之下，像我們太陽這樣的G型恒星只占約7-8%。長期以來，科學(xué)家們懷疑紅矮星行星是否適合生命存在，因為紅矮星常有劇烈的耀斑爆發(fā)，可能會摧毀行星大氣層和潛在的生命。 但K2-18b的發(fā)現(xiàn)可能改變這一觀點。如果紅矮星系統(tǒng)中的行星能夠孕育生命，那么宇宙中適合生命的"房產(chǎn)"數(shù)量將大幅增加！ 下一步科學(xué)家要做什么？ K2-18b的發(fā)現(xiàn)只是一個開始?？茖W(xué)家們已經(jīng)規(guī)劃了一系列后續(xù)研究: 首先，他們需要再次用JWST進行更長時間的觀測，以提高信號的可靠性，爭取達到"五西格瑪"水平。 其次，科學(xué)家們正在實驗室中模擬K2-18b的大氣條件，看看是否可能通過非生物過程產(chǎn)生如此高濃度的DMS和DMDS。畢竟，外星環(huán)境可能有我們尚未了解的化學(xué)反應(yīng)路徑。 最后，他們還將觀察K2-18b的季節(jié)性變化。如果DMS和DMDS的濃度隨季節(jié)變化，那將是生物活動的更強有力證據(jù)。 我們在宇宙中真的不孤單？ K2-18b的發(fā)現(xiàn)，讓"我們在宇宙中不孤單"這句話第一次有了堅實的科學(xué)依據(jù)。雖然我們還需要更多證據(jù)來確認，但這無疑是人類尋找外星生命歷程中的一個里程碑。如果K2-18b上真的存在生命，這種古老的哲學(xué)觀念將獲得新的維度——我們不僅與地球自然界相連，可能還與整個宇宙的生命網(wǎng)絡(luò)相連。
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