文章发表于2025-08-15 09:57:27,归属【科技前沿】分类,已有68人阅读
天文学家发现了迄今为止最清晰的证据,表明太阳系外可能存在生命,这些证据来自一颗距离地球 124 光年的行星的大气层,这一发现引发了全球科学界既兴奋又怀疑的情绪。
英国剑桥大学的天文学家领导的研究小组利用詹姆斯・韦伯太空望远镜,发现了两种化合物的化学特征,而在地球上,这些化合物仅由生物产生。“这是我们首次看到可能有生命存在的外星世界的迹象,” 剑桥大学天文学教授、该发现的首席研究员尼克库・马德胡苏丹在 4 月 15 日的媒体会上告诉记者,“这是一个革命性的时刻。”
那么,这颗可能存在生命的行星在哪里?科学家们发现了什么证据?又有什么理由持怀疑态度呢?
科学家们在哪里发现了这些证据?
研究人员依靠美国国家航空航天局的詹姆斯・韦伯望远镜捕获的数据,该望远镜于 2022 年被送入外太空,位于距离地球约 150 万公里(93 万英里)的地方,是人类窥视宇宙的瞭望塔。
他们专注于一颗特定的行星 K2-18b,因为它作为一个条件与地球相似的潜在外星天体,已经显示出了有希望的迹象。
K2-18b 位于狮子座,距离地球非常遥远,一艘宇宙飞船需要以光速飞行 124 年才能到达那里。实际上,这将需要更长的时间,因为物理定律不允许任何东西比光传播得更快。
这颗行星的质量是地球的 8.6 倍,体积是地球的 2.6 倍。关键的是,它位于其恒星的所谓 “宜居带” 内:即恒星周围的一个区域,理论上在这个区域内,行星的温度可以支持表面存在液态水。
2023 年,剑桥的天文学家在这颗行星的大气层中发现了甲烷和二氧化碳。
这是首次在其恒星宜居带内的行星大气层中发现碳基分子,在这个距离恒星适中的区域,温度既不太热也不太冷,因此生命有可能存在。科学家们表示,一个先被海洋覆盖,然后有富含氢气的大气层的表面可以解释碳基分子的存在。简单地说,这颗行星可能有水。
科学家们现在发现了什么?
研究人员现在发现了更有力的证据,表明这颗行星不仅可能具备维持生命的条件,而且至少在理论上可能已经有生命存在。
为了探索距离地球数光年之遥的行星,科学家们等待它们从其恒星前面经过。他们研究恒星光线穿过这些行星的大气层时的情况,寻找线索。
这就是研究小组如何在 K2-18b 的大气层中发现了二甲基硫(DMS)或二甲基二硫(DMDS)—— 或者两者都有的痕迹。
在地球上,这些化合物仅由生物产生,特别是像海洋浮游植物这样的微生物。此外,科学家们的发现表明,K2-18b 大气层中这些化学物质的浓度比地球上高出数千倍。
“看到结果出现,并在广泛的独立分析和稳健性测试中保持一致,这是一个令人难以置信的认识,” 美国巴尔的摩太空望远镜科学研究所的研究员、共同作者曼斯・霍尔姆伯格在剑桥大学网站上的一份媒体声明中说。
这些发现的可靠性如何?
科学家们在经过同行评审的《天体物理学杂志快报》上发表了他们的发现,这意味着该领域的其他专家在研究他们的论文后认为它是有说服力的。
但这并不意味着科学家们已经找到了无可辩驳的生命证据。远非如此。
马德胡苏丹承认,在 K2-18b 大气层中发现的 DMS 和 DMDS 的痕迹有可能是人类目前未知的化学现象的结果。
“我们对自己的结果持深深的怀疑态度是很重要的,因为只有通过反复测试,我们才能达到对结果有信心的程度,” 马德胡苏丹说,“科学就应该这样运作。”
他的研究小组成员也表示同意。
“我们的工作是所有后续调查的起点,现在需要这些调查来确认和理解这些令人兴奋的发现,” 同样来自剑桥大学天文学研究所的共同作者萨瓦斯・康斯坦蒂努说。
还有其他外星生命的证据吗?
在剑桥大学领导的研究小组的这些发现之前,近年来已经有一系列的突破,让科学家们对在地球以外发现生命的可能性感到兴奋。
2011 年,美国国家航空航天局的科学家宣布,他们在南极洲发现的陨石上找到了构成 DNA 的化学物质。他们发现的化学痕迹不可能是陨石降落在地球上后受到污染的结果。唯一的解释是 —— 小行星和彗星可能包含生命的基石。
一年后,哥本哈根大学的天文学家在一个遥远的恒星系统中追踪到了一种糖分子。这种分子是核糖核酸(RNA)的重要组成部分,而 RNA 是大多数生物功能的关键分子。
2023 年,天文学家在土星的一颗卫星恩克拉多斯周围的气体中发现了有机分子的痕迹。
2024 年中期,科学家们确定了五种温室气体,他们说这些气体将是其他任何行星上存在生命的迹象。
但科学之旅也有挫折。2005 年,两位美国国家航空航天局的科学家声称,他们在火星上发现了甲烷迹象后,找到了潜在的外星生命痕迹。然而,这些发现最终没有经受住科学审查,美国国家航空航天局否决了他们的结论。
接下来会怎样?
剑桥大学领导的研究小组已经以 99.7% 的确定性发现了 DMS 和 DMDS。但尽管这听起来像是一个近乎完美的分数,但它远未达到科学严格标准所接受的新发现的基准。
为了使他们的结论被认为是无懈可击的,他们需要达到所谓的五西格玛阈值 ——99.99994% 的确定性。
天文学家们相信,让詹姆斯・韦伯望远镜进行更多时间的观测可以帮助他们达到那个确认水平。
“几十年后,我们可能会回顾这个时刻,并认识到这是我们触及有生命的宇宙的时刻,” 马德胡苏丹说,“这可能是一个转折点,突然之间,我们是否在宇宙中孤独这个基本问题,成为了我们有能力回答的问题。”