摘要：2025年5月12日，亚利桑那州立大学的Luis Welbanks团队在预印本平台arXiv上发表研究，对系外行星K2-18b大气中可能存在的生命信号提出质疑。他们通过重新分析詹姆斯·韦布望远镜的观测数据，发现此前被认为是生物标志物的二甲基硫（DMS）可能由非

2025年5月12日，亚利桑那州立大学的Luis Welbanks团队在预印本平台arXiv上发表研究，对系外行星K2-18b大气中可能存在的生命信号提出质疑。他们通过重新分析詹姆斯·韦布望远镜的观测数据，发现此前被认为是生物标志物的二甲基硫（DMS）可能由非生物过程产生。这一结论再次将K2-18b推上科学争议的风口浪尖。

图释：艺术家对 K2-18b 的描绘。图片来源：NASA / ESA / CSA / Joseph Olmsted （STScI）

​K2-18b距离地球124光年，质量是地球的8.6倍，自2019年首次发现其大气含甲烷和二氧化碳后，就被视为潜在宜居的“超级地球”。2023年9月，剑桥大学团队宣布检测到DMS信号，该物质在地球上主要由海洋浮游植物产生。今年4月，他们进一步补充数据，称发现DMS和二甲基二硫（DMDS）的混合信号，置信度达到三西格玛（99.7%），但仍未达科学界五西格玛（99.99994%）的严苛标准。

争议核心在于数据解释方法。剑桥团队采用贝叶斯模型比较法，从数百万种可能的大气模型中筛选出包含DMS的模型为最佳拟合。而Welbanks团队发现，若纳入被忽略的模型——例如含丙炔（C3H4）的模型——非生物解释同样能匹配数据。这就像用不同滤镜看同一幅画：有人看到森林，有人看到色块。统计学家常说的“最不糟糕的模型”，在此刻尤为贴切。

韦布望远镜的观测技术本身也面临挑战。其采用的凌日光譜分析法，需行星掠过恒星前方时捕捉穿过大气层的星光。K2-18b公转周期仅33天，每次凌日时间窗口不足4小时，累积有效观测时间不足24小时。数据量不足导致模型参数过多，如同用10个方程解20个未知数。

更深层的难题在于宇宙化学认知的局限。地球上DMS由生命产生，但外星环境可能颠覆常识。例如木卫二的冰火山喷发硫化物，土卫六的甲烷湖催生复杂有机分子，均与生命无关。剑桥团队曾尝试在实验室模拟非生物生成DMS，但尚未成功。而反对者提出，K2-18b若存在岩浆海洋或厚氢层，高温高压可能催化硫化物反应。

这场争议恰是科学自我纠错的缩影。2019年哈勃望远镜首次在K2-18b发现水蒸气时，学界也曾争论其究竟是岩石行星还是“迷你海王星”。直到韦布望远镜确认其氢层厚度仅占大气6%，液态水假说才占上风。如今的生命信号之争，不过是同一故事的高潮章节。

未来两年或是决断时刻。剑桥团队计划申请额外观测时间，若达五西格玛标准，将启动更深入分析。而韦banks团队建议开发新算法，从现有数据中挖掘更多分子特征。这场跨越光年的侦探游戏，最终答案或许既不浪漫也不惊悚——它可能只是宇宙化学方程中一个未被书写的项。

但正是这种不确定性，让科学保持鲜活。正如1975年海盗号在火星发现疑似代谢反应，最终被证明是过氧化物的化学把戏；又如1996年ALH84001陨石中的“细菌化石”，实为地质作用产物。K2-18b的DMS信号，无论结局如何，都已推动人类重新审视生命的定义：它可能不需要水，不需要DNA，甚至不需要实体细胞。在富氢大气与硫化物交织的异星世界，生命或许正以我们无法想象的形式呼吸。

参考文献：

Luis Welbanks et al, The Challenges of Detecting Gases in Exoplanet Atmospheres, arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2504.21788

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来源：科学剃刀