發現迄今最有力外星生命證據？同行：小心“狼來了”_風聞

來源：中國科學報

編譯 ｜ 王方

近日，天文學家聲稱發現了迄今在另一顆行星上存在生命的最有力證據。但一些天文學家提醒人們保持謹慎，直到其他研究團隊證實這一發現，並排除可能的非生物學解釋。

行星K2-18b及主恆星藝術圖。圖片來源：ESA/Hubble, M. Kornmesser

2015年，天文學家首次發現了系外行星K2-18b，並很快確定這是一個有希望尋找生命的地方。這顆行星的質量大約是地球的8倍，圍繞一顆距離地球124光年的恆星運行。它位於主恆星的宜居帶，那裏可能存在液態水。

2019年，研究人員在進一步觀測中發現了水蒸氣的證據，表明這顆行星可能被海洋覆蓋，其上方是富含氫氣的大氣層。不過，並非所有天文學家都認同這一觀點。

2023年，英國劍橋大學的Nikku Madhusudhan和同事使用美國國國家航空航天局（NASA）的詹姆斯·韋布空間望遠鏡（JWST），在近紅外光下觀測了K2-18b的大氣層，再次發現了水蒸氣、二氧化碳和甲烷存在的證據。

與此同時，他們發現了一條令人興奮的線索——二甲基硫醚（DMS）。這種分子在地球上僅由生物產生，主要是海洋浮游植物。然而，DMS的跡象非常微弱。許多天文學家認為，需要更有力的證據確定這種分子的存在。

現在，Madhusudhan和同事使用JWST上的另一種儀器中紅外相機觀測了K2-18b，結果發現了一個更強的DMS信號，以及一種可能相關的分子——二甲基二硫化物（DMDS），後者在地球上同樣只由生物產生。研究人員在新聞發佈會上宣佈了這一發現。

Madhusudhan説：“我們發現的是一條獨立證據線，在不同波長範圍內，利用不同儀器證明了這顆星球上可能有生物活動。”

研究團隊稱，對DMS和DMDS的檢測達到了統計學顯著性的3西格瑪水平，意味着這樣的數據模式最終是偶然現象的概率為3‰。在物理學中，接受某項發現為真正發現的標準閾值是5西格瑪，即350萬分之一的概率。

NASA艾姆斯研究中心的Nicholas Wogan表示，這一證據比2023年的結果更有説服力，但仍需要其他團隊進行驗證。一旦數據公佈，其他研究人員就可以開始確認這些發現。但由於解讀JWST的數據有難度，這可能需要數週或數月的時間。“這不是你下載數據，然後看是否有DMS那麼簡單。這是一個超級複雜的過程。”

其他科學家則對此持懷疑態度。美國密歇根大學的Ryan MacDonald説：“JWST的觀測結果並沒有提供令人信服的證據，證明DMS或DMDS存在於K2-18b的大氣層中。”

“對於K2-18b，我們面臨‘狼來了’的情況，之前多個達到3西格瑪水平的檢測結果在經過更仔細的審查後都站不住腳。任何關於地球外存在生命的説法都需要其他科學家的嚴格檢驗。”MacDonald補充説。

Madhusudhan團隊估計，用JWST進行16至24小時的進一步觀測，有助於達到5西格瑪水平，但觀測行星大氣層的難度意味着他們不能保證這一點。

“大氣層與行星的比例有點像蘋果皮與蘋果的關係。”美國威斯康星大學麥迪遜分校的Thomas Beatty説，如果進一步觀測能夠證明這是一個真正的發現，那將是一個“巨大的進步”。

Wogan補充説，由於數據中的噪聲量，達到5西格瑪水平也許從根本上就是不可能的。

Madhusudhan團隊計算出，K2-18b上DMS和DMDS的可能濃度似乎超過百萬分之10，是地球大氣濃度的數千倍。如果這被證明是正確的，可能表明那裏的生物活性比地球高得多，但要確定這些化學物質源自生物還需進行更多工作。

“我們必須格外謹慎。”Madhusudhan説，“在現階段，即使我們檢測到DMS和DMDS，也不能斷言這是由生物活動產生的。但參考已有文獻，目前沒有任何一種非生命機制能夠解釋我們所觀測到的現象。”

美國麻省理工學院的Sara Seager表示，由於很難證明觀測到的現象不可能有非生物學解釋，K2-18b可能會在很長一段時間內被列為“候選”天體。“這個問題也許永遠無法得到徹底解決。”