摘要：上回咱们说了，最近科学家通过JWST在系外行星K2-18 b的大气中以3σ的置信度发现了疑似生命存在的“证据”——二甲基硫醚（DMS）和二甲基二硫（DMDS）。由于在地球上，这些有机物几乎完全由海洋生物产生，所以它们被视为生命存在的潜在信号。但是最后我们也说了
上回咱们说了，最近科学家通过JWST在系外行星K2-18 b的大气中以3σ的置信度发现了疑似生命存在的“证据”——二甲基硫醚（DMS）和二甲基二硫（DMDS）。由于在地球上，这些有机物几乎完全由海洋生物产生，所以它们被视为生命存在的潜在信号。但是最后我们也说了，别说3σ，哪怕日后真提高到了5σ的黄金标准，那也不能说明真的就发现了地外生命。因为不管这个数值有多高，它指的仅仅是该份数据的统计置信度，而非“生命存在”这件事的真实性。也就是说，哪怕K2-18 b的大气中已经100%确认存在DMS，那它也不能作为外星生命存在的直接证据，因为它也可能是通过非生命过程产生的，这个可能性你很难排除。
事实上，目前已经确认DMS确实可以在非生命存在的环境中形成。比如之前科学家就在彗星（67P/Churyumov-Gerasimenko）甚至是银河系中心的分子云（G+0.693-0.027）中也探测到过DMS。
包括最近arXiv上的一篇文章中，一个法国的研究团队通过量子化学和化学动力学模拟，提出了DMS在无需生命参与的情况下也可以在某些高效的化学反应中自然形成。这些都在一定程度上降低了DMS作为生命信号的可信度。
先前水、氧气、甲烷，包括磷化氢都曾作为生命存在的标志物，但是这些物质都不能作为生命存在的确凿证据，DMS也是一样。那么问题来了：如果它们都不能证明生命存在，那JWST它究竟有能力探测到外星生命吗？
最近，arXiv上另一篇名为《在JWST时代探测系外行星生命迹象前景》的论文中，来自麻省理工的行星科学家们认为，虽然“研究行星系统与生命起源”是JWST的四大科学目标之一，但JWST可能永远无法提供确凿的外星生命证据。为什么呢？
首先，我们知道，JWST主要是靠透射光谱来分析系外行星的大气成分，然后根据刚才那些生物标记物来间接推测该星球是否存在生命。但实际中，透射光谱的探测结果往往很不可靠。毕竟，系外行星离我们都那么远，动不动都多少多少光年。在这么远的距离上，恒星的光本来就有限，我们还只能看被行星挡住的那一小点，不，准确来说是被行星大气层挡住的那一小点。这就相当于从月球上看你的手机有没有贴膜，而且还要知道贴的是什么膜。
所以，透射光谱的信号通常极其微弱，尤其是那些像地球这样的岩质行星，它们透射光谱的信号仅有百万分之一（1ppm），也就是每100万个光子中我们仅能捕捉到1个光子。而JWST在这方面的探测极限大约只在百万分之三十（30ppm），因此目前能够探测透射光谱的系外行星，除了气态巨行星外，主要都集中在亚海王星以及K2-18 b这种“氢海行星（Hycean Planets）”。毕竟，只有这种个头够大、大气层够厚的星球才更容易探测。
但现实情况要更复杂，即便是像K2-18 b这样的氢海行星，它的大气数据依然可能被误读。比如，面对同样一份来自JWST的观测数据，有的团队解读为这里的大气由甲烷主导，而有的团队就认为是水蒸气主导。可见，当信号太弱的时候，不同人基于不同模型得到的结果也是不同的。
透射光谱本身信号弱就算了，恒星对它还存在很严重的干扰。
由于透射光谱需要借助凌日现象，如果恒星太大的话，行星能遮挡光的占比就很有限了。这种情况下，能察觉到有行星存在都不容易，更别提观测它的大气层了。目前通过凌日法发现的系外行星，大部分都是在红矮星周围。红矮星体积小、亮度也低，有没有被遮挡很容易察觉，因此JWST最适合观测的也是这种围绕红矮星运行的行星。但是这样也会带来一个问题，就是红矮星这种小质量恒星它的脾气非常暴躁，表面耀斑和黑子频繁出现，这就会对透射光谱的数据产生严重干扰。
除此之外，红矮星宜居带本身就不一定宜居。因为为了维持液态水存在，红矮星的宜居带需要离恒星非常近。在这个距离上，别说潮汐锁定能让行星表面冰火两重天，就是几分钟一次的耀斑轰击对生命来说也受不了啊。你可能会说“既然红矮星这么活跃，没准人家的宜居带没那么近呢？”要知道，行星从恒星获取热量主要靠的是可见光和红外线，而耀斑的光线主要集中在紫外线和X射线。因此离远点的后果就是你会感觉很冷，但是紫外线依旧强烈。所以说实话，对生命来说，红矮星除了命长（有更多的时间演化生命），但生命如果真的出现在它周围，也并不见得就能长命。
好了，说回对行星大气的探测。就算我们排除重重困难，最后真的拿到了十分确切的大气成分，并且还确认里面100%包含了O₂、CH₄、N₂O甚至是DMS这种“生命标记”，那我们也不能因此断定这颗星球上就一定存在生命。因为这些物质归根结底只能说是必要的线索，并不能算作充分的证据。就像一开始说的，这些分子并非只能由生物过程产生，比如强紫外线就能让水分子分解出氧气；火山活动和陨石撞击也能释放出甲烷；包括当年科学家声称在金星大气中发现的磷化氢（PH₃），虽然后来不少科学家指出是数据错误或者是SO₂干扰的原因，但就算它是真的，那也仍然不能排除金星本身的地质活动以及特殊的火山机制等原因。
所以呢，要鉴别外星生命是否存在，大气生物标志物只能作为指标之一。哪怕有多项指标，综合判定都符合的情况下，也不能轻易下断言一定存在，充其量只能说可能性非常大。没错，从科学角度来说，没有什么所谓的百分百一定，平时说的“不可能”和“肯定”仅仅是可能性的两个极限值。哪怕有一天真的看到“外星人”，甚至是接触到“外星人”，你就敢肯定它真的来自外星吗？
[1] Sara Seager, Luis Welbanks. et al. Prospects for Detecting Signs of Life on Exoplanets in the JWST Era. arXiv preprint arXiv:2504.12946. (2025).
[2] Gabriella Di Genova, Nadia Balucani. et al. Gas-phase formation routes of dimethyl sulfide in the interstellar medium. arXiv preprint arXiv:2504.16236. (2025).
[3] Miguel Sanz-Novo, Víctor M. Rivilla. et al. On the Abiotic Origin of Dimethyl Sulfide: Discovery of Dimethyl Sulfide in the Interstellar Medium. The Astrophysical Journal Letters. 980(2). L37. (2025).
来源：Linvo说宇宙