科学家称在遥远星球发现外星生命存在的强有力证据

在一项具有里程碑意义的发现中，科学家借助詹姆斯·韦伯太空望远镜，在太阳系外找到了可能存在生命的最有力迹象。他们在系外行星的大气中，探测到了地球上仅由生物过程产生的气体的化学特征。

韦伯望远镜对名为K2-18 b的行星进行观测时，发现了二甲基硫醚（DMS）和二甲基二硫醚（DMDS）这两种气体。在地球上，这些气体主要由生物体产生，尤其是海洋浮游植物——藻类等微生物。

研究人员指出，这表明K2-18 b行星上可能充满了微生物生命。但他们强调，目前尚未发现实际生物体，而是探测到了可能的生物特征——即生物过程的指示信号。对于这些发现，需谨慎看待，还需进一步观察验证。

尽管如此，科学家们仍难掩兴奋之情。剑桥大学天文学研究所天体物理学家尼库·马杜苏丹表示，这是首次发现可能存在宜居世界的迹象。他是发表在《天体物理学期刊快报》上的这项研究的主要作者。

“这是寻找太阳系外生命的重要转折点。我们已证明，利用现有设施，有可能在潜在宜居行星中探测到生物特征。我们已进入观测天体生物学的新时代。”马杜苏丹说。

马杜苏丹还提到，科学家们正在开展各种研究，以寻找太阳系中生命的迹象，包括探索火星、金星及各类冰冷卫星等可能适合生命存在的环境。

K2-18 b的质量是地球的8.6倍，直径约为地球的2.6倍。它位于“宜居带”内，即行星表面可能存在液态水（生命的关键要素）的区域。该行星围绕着一颗比太阳更小、更暗的红矮星运行，距离地球约124光年（一光年即光在一年内传播的距离，约9.5万亿公里）。此外，还发现了另一颗行星围绕这颗恒星运行。

自20世纪90年代以来，科学家已发现了约5800颗太阳系外行星，即系外行星。科学家们推测，存在一种被称为“海西世界”的系外行星，这些行星被适合微生物生存的液态水海洋覆盖，且大气层富含氢。

韦伯望远镜于2021年发射，2022年投入使用。其早期观测已在K2-18 b的大气中发现了甲烷和二氧化碳，这是首次在恒星宜居带的系外行星大气中发现碳基分子。

“目前，唯一能解释迄今为止从詹姆斯·韦伯太空望远镜获得的所有数据（包括过去和现在的观测结果）的情况是，K2-18 b是一个充满生命的‘海西世界’，”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。”

马杜苏丹指出，对于“海西世界”，如果它们确实存在，“我们讨论的是微生物生命，可能就像我们在地球海洋中看到的那样。据推测，这些海洋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慧生命时，马杜苏丹说：“我们现阶段无法回答这个问题。我们的基本假设是简单的微生物生命。”

DMS和DMDS均属于同一化学家族，已被预测为重要的系外行星生物特征。韦伯望远镜发现，这两种气体以99.7%的置信度存在于行星大气中，或可能两者兼有，这意味着仍有0.3%的观测结果是统计上的偶然现象。

检测到的气体在大气中的浓度超过百万分之10（按体积计）。

“作为参考，这一浓度比它们在地球大气中的浓度高出数千倍，若无基于现有知识的生物活动，则无法解释，”马杜苏丹说。

未参与此项研究的科学家建议保持谨慎态度。

“K2-18 b提供了丰富的数据，使其成为一个引人入胜的世界，”德克萨斯州西南研究所空间科学部首席科学家克里斯托弗·格莱恩说，“这些最新数据对我们的理解做出了宝贵贡献。但我们必须非常谨慎，尽可能彻底地测试数据。我期待看到更多关于数据分析的独立工作，最早可能在下周开始。”

K2-18 b属于“亚海王星”类行星，其直径大于地球但小于太阳系中最小的气态行星海王星。

为确定系外行星大气层的化学成分，天文学家从地球的角度分析了行星从其前方经过时来自宿主恒星的光，即凌日法。当行星凌日时，韦伯望远镜可检测到恒星亮度的降低，一小部分星光在穿过行星大气层后被望远镜探测到。这使科学家能够确定行星大气层的组成气体。

韦伯望远镜此前对该行星的观测已提供了DMS的初步线索。此次新观测采用了不同的仪器和不同的光波长范围。

马杜苏丹表示，系外行星科学的“终极目标”是在太阳系外的类地行星上找到生命存在的证据。几千年来，人类一直在思考“我们在宇宙中是否孤独”的问题，现在可能在未来几年内就能在“海西世界”上探测到可能的生命迹象。

但马杜苏丹仍敦促保持谨慎态度。

“首先，我们需要重复观测两到三次，以确保我们观测到的信号是稳健的，并提高检测的可靠性，”使统计偶然现象的几率低于百万分之一的水平。

“其次，我们需要开展更多的理论和实验研究，以确定是否存在其他非生物机制（即不涉及生物过程的机制）能在像K2-18 b这样的行星大气中产生DMS或DMDS。尽管以往研究表明它们是强大的生物特征，但即使对于K2-18 b，我们也需要保持开放态度，寻求其他可能性，”马杜苏丹说。

因此，这些发现仅代表对这些观测结果是否由生命引起的“一个大胆假设”，“过早宣称已检测到生命不符合任何人的利益，”马杜苏丹说。

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