摘要：科学家在一颗系外行星的大气中探测到了疑似生命存在的迹象，具体来说是探测到了二甲基硫醚（DMS）以及二甲基二硫（DMDS），而且含量还非常高。这些有机物非常特殊，因为在地球上它们几乎只能由生物过程产生，比如海洋中的浮游生物。而巧合的是，先前科学家推测该行星很可能

科学家在一颗系外行星的大气中探测到了疑似生命存在的迹象，具体来说是探测到了二甲基硫醚（DMS）以及二甲基二硫（DMDS），而且含量还非常高。这些有机物非常特殊，因为在地球上它们几乎只能由生物过程产生，比如海洋中的浮游生物。而巧合的是，先前科学家推测该行星很可能正是这样一颗拥有着大量液态水的“海洋星球”。

2015年，用于搜寻系外行星的开普勒望远镜正在执行新阶段的K2任务。在这期间，天文学家在124光年外狮子座的一颗红矮星旁发现了一颗行星。由于它是在K2任务期间发现的第18颗行星，因此它被命名为“K2-18 b”。根据观测数据，该行星质量大约是地球的8.6倍，半径约为地球的2.6倍，从分类上可以算是个“超级地球”。

2017年，根据斯皮策望远镜的进一步证实，K2-18 b距离母恒星0.15个天文单位，不足水星到太阳的一半。乍一听是不是非常近？但近归近，人家恰巧位于恒星的宜居带内，因为它的母恒星是颗红矮星，质量、半径都只有太阳的一半，因此综合下来它接收到的恒星光照强度大概相当于地球的1.28倍，与地球非常接近。目前该行星的地球相似指数（ESI）评估为0.73，算是系外行星中比较高的了，毕竟火星也才0.7。

这么特殊一星球可得好好研究研究。鉴于该行星离我们不算太远（只有124光年），而且轨道周期也非常短（只有33天），因此科学家打算通过分析投射光谱来看看它的大气里有什么。

所谓透射光谱，就是行星从恒星前方经过时，恒星的部分光线会穿过行星的大气层，由于大气中各种分子对不同波长的光吸收不同，投射过来的光线会在光谱上留下相应的特征。因此通过分析透射光谱，我们就能知道行星的大气都有什么成分。

2019年，一篇发表于《自然天文学》的文章中，研究人员通过哈勃望远镜对K2-18 b的8次凌日现象进行了透射光谱分析。最终，他们不光在行星大气中检测到了氢气，同时还检测出了水的特征。

针对该星球的特点，科学家建立了一种特殊的行星类型——Hycean行星。“Hycean”这个词由“氢（Hydrogen）”和“海洋（Ocean）”两个单词组成，代表这种行星在富含氢气的大气层下拥有着液态海洋，所以你也可以叫它“氢气海洋行星”。虽然我们的太阳系里没有这种行星，但是天文学家认为，这种行星在宇宙中并不罕见，甚至是极为常见。它们也被认为是寻找地外生命最有希望的地方。

2023年，科学家借助强大的JWST继续对K2-18 b的大气进行研究，这次他们在光谱中检测到了强烈的甲烷（CH4）和二氧化碳（CO2）信号，这也是首次在宜居带的系外行星大气中发现碳基分子。不仅如此，未能在大气中检测到氨（NH3）也让科学家兴奋不已。因为氨气极易溶于水，既然大气中没能检测到氨，那它们很可能是被星球表面的液态水给吸收了。也就是说，该行星真的有可能是颗海洋星球。更加让人惊喜的是，通过JWST的近红外光谱，科学家发现了极具生命指标的二甲基硫醚（DMS）的身影。可惜的是，当时的统计置信度并不高，大概只有1σ（68%）。

然而前不久（2025年4月），一篇发表于《天体物理杂志快报》上的文章中，这次研究人员借助JWST的中红外光谱仪，以3σ（99.7%）的置信度再次检测到了二甲基硫醚，以及二甲基二硫（DMDS）。由于在地球上，这两者主要由生命（特别是海洋生物群落）产生，因此，当它出现在系外行星大气中时，人们自然而然会想到该星球上或许存在着生命，尤其还是K2-18 b这种海洋星球。

不仅如此，这次不光检测出了这俩有机分子，而且它俩至少有一种含量还特别高，比地球环境高出了几千倍。如果它们真的是由生命过程产生的话，那么这颗星球的海洋里不光是有生命，而且可能是充满了生命。

好了，说完了激动人心的部分，接下来也要说说不确定的方面。

首先，这次结果的置信度虽然达到了3σ（也就是99.7%），看起来还是挺高的，但是它距离5σ（也就是99.99994%）的黄金标准还是有段距离，所以我们仍然只能用“疑似发现”来宣称，而不能用“已发现”这种措辞。

而且哪怕将来的结果真的达到了5σ的标准，那它也不能作为地外生命存在的直接证据。因为这些有机分子的来源仍然存疑，你无法排除它们是通过其他非生物过程产生的可能性，比如火山活动、某些光化学反应等。关于这点，研究团队也正与其他团队合作，试图在实验室中寻找非生物过程产生的方式。

再说环境问题。虽然K2-18 b是在宜居带内，但是宜居带的划分通常都很粗糙，它仅仅是根据恒星亮度以及到恒星的距离估算出来的。它默认恒星的能量是均匀释放的，但现实里恒星可没那么老实，尤其是红矮星这种小恒星，内部完全处于对流状态。就像上次说的比邻星，2天时间爆发463次耀斑（平均不到10分钟一次）。虽说几次耀斑不至于把生命照死，那也不能一直往死里照啊。

除了恒星影响，行星本身的环境因素也很重要。比如地球的大气主要由氮气和氧气组成，如果把它们换成K2-18 b那样的氢气的话，由于氢气分子的碰撞能吸收红外辐射（CIA散射），因此地球的温度将变得非常高，甚至于直接让海洋沸腾。不巧的是，目前所有包含氢气大气层的海洋行星几乎都位于“沸腾区”内，所以它们上面是否真的存在液态海洋，目前仍然是一个谜。欸，你可能会问：“刚才不是说水能吸收氨气，没有氨气就说明存在海洋吗？”注意：那是假定环境允许液态水存在来说的，假如行星表面的温度非常高，比如遍布着岩浆，那氨气自然也很难存在，早就被分解了。

总之，目前对K2-18 b的研究仍然聚焦在这颗行星的结构上，而非对地外生命研究。毕竟，只有先搞清楚星球表面大概什么样，才能谈生命存不存在以及怎么存在的问题。但不管怎样，这次的发现确实是迄今为止关于地外生命存在的最有力证据。倘若将来能证实K2-18 b上真的存在地外生命，那也证明了生命的存在在宇宙中真的是个普遍现象，包括人类这样的智慧生命。

[1] Tsiaras, A., Waldmann, I.P., Tinetti, G. et al. Water vapour in the atmosphere of the habitable-zone eight-Earth-mass planet K2-18 b. Nat Astron 3, 1086–1091 (2019).

[2] Nikku Madhusudhan, Matthew C. et al. The Interior and Atmosphere of the Habitable-zone Exoplanet K2-18b. The Astrophysical Journal Letters. 891. L7. (2020)

[3] Nikku Madhusudhan, Subhajit Sarkar. et al. Carbon-bearing Molecules in a Possible Hycean Atmosphere. The Astrophysical Journal Letters. 956. L13. (2023)

[4] Nikku Madhusudhan et al. New Constraints on DMS and DMDS in the Atmosphere of K2-18b from JWST MIRI. ApJL 983, L40. (2025)

来源：Linvo说宇宙