首次!狮子座发现迄今为止最强生命信号

360影视 动漫周边 2025-04-21 23:13 3

摘要:剑桥大学的科学家借助詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST),在124光年外的系外行星K2-18b的大气中探测到了二甲基硫(DMS)和二甲基二硫(DMDS)的化学信号。

根据《天体物理学杂志快报》的消息,剑桥大学的科学家借助詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST),在124光年外的系外行星K2-18b的大气中探测到了二甲基硫(DMS)和二甲基二硫(DMDS)的化学信号。

先来认识一下主角。K2-18b可不是宇宙里随处可见的普通行星,它是个“超级地球”,质量是地球的8.6倍,体积大了2.6倍,位于狮子座,距离我们124光年。它绕着一颗红矮星转,位置恰好在“宜居带”,也就是水能以液态存在的“黄金地段”,不会冻成冰块,也不会热成蒸汽。

之前,科学家们在这颗行星的大气中发现了甲烷和二氧化碳,虽然挺有意思,但不算特别炸裂。毕竟,这些气体可能来自火山活动或无生命的化学反应。

可这次的发现不一样,在地球上,这两种硫化物几乎是微生物的“专属产物”,尤其是海洋浮游植物,堪称“生命的气息”。

更让人惊讶的是,K2-18b上的DMS和DMDS浓度极高,达到十万分之十,比地球的十亿分之一高出几千倍。换句话说,地球上的这些气体像是一缕清香,而K2-18b上简直是“浓香扑鼻”,让人不得不怀疑,这颗行星上是不是有什么“活物”在忙碌。

这次发现全靠JWST,自2021年上天以来,成了科学家的“掌上明珠”。它是怎么锁定K2-18b的“气味”的?没错,靠的是天文学家最常用的“凌日观测”。

简单来说,当K2-18b从它的恒星前面经过时,恒星的光会穿过行星的大气层。大气中的气体就像滤纸,吸收特定波长的光,留下独特的“光谱指纹”。第一次,科学家们用近红外仪器(NIRISS和NIRSpec)捕捉到了DMS的微弱信号,后来又用中红外仪器(MIRI)再次确认。

剑桥大学的尼库·马杜苏丹(Nikku Madhusudhan)难掩兴奋:“信号清晰得像拨通了高清电话。”研究员曼斯·霍尔姆贝格(Måns Holmberg)也表示,这些结果经过反复验证。

不过,目前的发现只有“三西格玛”的确定性,什么概念?意思是99.7%的概率是真,但还有0.3%的可能是个误会。而科学界要彻底认可,得达到“五西格玛”,也就是错误率低到0.00006%。

要迈过这道坎,科学家们计划再用JWST观测K2-18b,预计需要16到24小时的“深盯”。但更关键的是,他们现在还不敢断言这就是生命。万一K2-18b上有什么未知的化学反应,能在没有生命的情况下生成DMS和DMDS呢?

马杜苏丹语气谨慎:“我们得再多验证几次,别急着下结论。”他们正联合同事们展开理论研究和实验室模拟,试图搞清楚这些“气味”是否能通过非生物过程产生。科学这门行当,最忌讳的就是“一口咬定”,得稳扎稳打。

现在来想象一下K2-18b的模样。这颗行星可能是个“海洋行星”,表面覆盖着广阔的液态水,外面裹着一层厚厚的氢气大气,像个温暖的“生命温室”。早先的理论模型就预测,这种行星可能富含DMS和DMDS,而这次的观测结果正好吻合。

马杜苏丹说:“我们看到的高浓度硫化物,跟海洋行星的剧本完美对得上。”如果K2-18b真有个大海,里面生活着忙碌的微生物,释放这些气体,那画面得有多震撼?

但科学不是讲故事,事实可能没那么简单。如果不是生命呢?可能是某种地质活动,或者未知的化学反应在“捣乱”?团队正在全力破解这个谜团。他们可不想重演2020年金星磷化氢的“乌龙事件”——当时科学家以为发现了生命迹象,结果被后续研究泼了冷水。

这件事的意义远不止一张光谱图,这是人类寻找外星生命的又一次飞跃。

如果K2-18b真有生命,哪怕只是微生物,也足以改写教科书。红矮星是银河系最常见的恒星,占了三分之二以上。如果它们的行星都能孕育生命,那宇宙可能是个热闹的“大社区”。天文学家卡尔·萨根曾说:“如果宇宙里只有我们,空间未免太浪费了。

说到这儿,不得不提一下2020年的金星“翻车”事件。

当时,科学家在金星大气中发现了磷化氢,媒体炒得沸沸扬扬,标题个个像“外星人明天到”。结果呢?后续研究发现,那可能是仪器误差或普通化学反应,热闹了一场空。这次,剑桥团队学聪明了。

卡迪夫大学的苏巴吉特·萨卡尔(Subhajit Sarkar)说:“这只是个起点,后面还有一堆问题要解。”剑桥的萨瓦斯·康斯坦丁努(Savvas Constantinou)也强调:“得把结果反复验证,直到无懈可击。”这态度,像是科学界的“老中医”,慢工出细活。

科学家们没打算停下来。他们计划用JWST再多观测几次K2-18b,同时在实验室模拟这些化学信号,看能不能不用生命就生成DMS和DMDS。马杜苏丹展望道:“几十年后,我们可能回看这一刻,意识到这就是我们触碰活宇宙的起点。”这话听着,颇有几分史诗感。

JWST的MIRI在中红外波段捕捉到这些信号,与之前的近红外观测互为佐证,可靠性拉满。三十年前,我们还在为发现系外行星激动;如今,我们都能分析它们的“空气成分”了。这进步,堪称人类智慧的巅峰。

K2-18b有没有生命?现在只能说:有希望,但没定论。如果真有,估计也就是些微生物,忙着释放“气味”,离造飞船还远着呢。

但即便如此,也够我们激动一阵子了。

参考论文

剑桥大学,《天文学家在太阳系外行星上检测到迄今为止最强的可能生命迹象》,*天体物理学杂志快报*(2025年)。DOI: 10.3847/2041-8213/adc1c8

来源:丽丽说科学

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