摘要：近日，一个天文学家团队引起了全球关注，声称他们发现了“太阳系外生物活动的迄今最强信号”。该团队表示，有一颗名为K2-18 b的遥远行星，其大气中存在的一种或多种分子可能来自活的生物体 [1] 。

对发现“生物标志物”分子的大胆断言招致了众多质疑。

K2-18 b的艺术概念图。研究人员报告在该行星大气中发现了一个生命活动的标志物。来源：ESA/Hubble, M. Kornmesser

近日，一个天文学家团队引起了全球关注， 声称他们发现了“太阳系外生物活动的迄今最强信号”。 该团队表示，有一颗名为K2-18 b的遥远行星， 其大气中存在的一种或多种分子可能来自活的生物体 [1] 。

这一结论引来了其他研究系外行星大气中这类“生物标志物”研究人员的一片质疑声。

“这不算很强的证据。”美国约翰斯·霍普金斯大学天文学家Stephen Schmidt说。 “几乎可以肯定这不是生命。” 亚利桑那大学天体生物学家Tessa Fisher表示。

在此，《自然》分析了这个引发热议的结论，以及为何许多科学家认为这根本不算外星生命的证据。

到底发现了什么？

这个由英国剑桥大学科学家领导的团队运用韦布望远镜 （JWST） ， 报道了在K2-18 b大气中发现二甲基硫 （DMS） 分子的线索 ——DMS是可由细菌产生的一种刺激性化合物，而K2-18 b是一个比海王星小的行星，距离地球38秒差距。该团队通过分析透过该行星大气的星光，检测到了该分子；不同化学物质会在星光光谱中留下识别印记。数据还显示， 相关分子二甲基二硫 （DMDS） 可能存在，或和DMS一同存在或替代DMS而存在 [1] 。 这些化学物质之所以引发关注，是因为在地球上，它们都是由活的生物体产生的，如海洋浮游生物。

2023年，该团队曾报告过类似发现 [2] 。在这项后续研究中， 团队用一组不同的波长进行搜索，发现了提示这些分子存在的更强更清晰的信号 ，他们表示。

厘清一个遥远行星的化学组成，对技术的要求极高，团队表示。 “我们现在见证着系外行星科学的一次重大范式转移，” 团队领导人、剑桥大学天文学家Nikku Madhusudhan在4月17日的直播座谈会上表示。他对于在文章发表前接受采访的请求未予回复。

为什么重要？

科学家寻找地外生命已经有几百年了。 如果DMS和DMDS确实存在于该行星的大气中，而且它们确实是由生物活动产生的，那么这次的发现可谓石破天惊。

该研究还标志着理解K2-18 b类似行星的一次进步，这类行星代表了宇宙中迄今已鉴定的逾5800颗行星的绝大多数。根据它们的质量，人们称之为“迷你海王星” （mini-Neptunes） ，但除质量外我们对它们的构成所知甚少。包括Madhusudhan团队在内的研究人员表示， 有些行星可能是笼罩在氢气大气中的有毒水世界 [3] 。 如果真是这样， 这些地方可能是寻找地外生命的最佳目标之一。

为何有质疑声？

第一个问题是K2-18 b上是否有水——或是有一个能支持生命的表面。 对该行星和类似行星的建模研究显示，它们可能非常贫瘠 [4,5] 。 “一派死气沉沉的迷你海王星情景一直是最简约的解释。” 华盛顿大学的行星科学家Joshua Krissansen-Totton说。

其次是DMS或DMDS是不是存在，或是这些信号是否为谬误的问题。 剑桥团队报告的测量数据“将JWST的能力推到了极限”，马克斯·普朗克天文学研究所的天文学家Laura Kreidberg说。

Schmidt和他的同事今年重新分析了该团队在2023年提出的结论，并没有在数据中发现生物标志物分子的证据 [6] 。Schmidt表示，新的观测结果有很多噪音，报道的特征可能只是统计波动。不过，剑桥的研究团队表示， 信号源于偶然的可能性只有0.3%。

最后，即使信号为真， 在断定这个信号来自生命之前，还有很多问题要解决 ，其他研究人员表示。比如，实验室实验显示， DMS能通过非生物过程产生 ——这些过程不涉及生命 [7] 。“我们对这些大气的化学组成了解得很少。”领导该实验、科罗拉多大学博尔德分校的化学家Eleanor Browne说道。其他人报道了欧洲空间局探索的一个彗星上存在DMS，而这个彗星上绝对没有生命 [8] 。

“行星环境才是最重要的。”加州大学河滨分校的天体生物学家Edward Schwieterman说。如果这些分子确实存在于该行星的大气中，他说，“我们就要开动脑筋，想象它们从非生物过程产生的各种新途径，并评估这些可能性，最后才能将它作为存在生命的证据。”

下一步？

Madhusudhan和他的同事希望能获得JWST的更多观测时间，帮助确定他们结论的统计显著性。除此之外，Schwieterman说，“你还想看到来自多个独立团队的验证。”

无论这个结论如何收尾，它都表明研究K2-18 b这类行星非常重要，Kreidberg说， “这是我们了解行星大气如何工作的一个宝藏地。”

来源：东窗史谈一点号