大家好,我是魅力科學君,今天我們要聊的話題是:根據一個來自劍橋大學的研究團隊近日發表的最新研究,我們苦苦尋找的外星生命,很可能就在124.3光年之外。好的,咱們不說廢話,這就開講。
話說在獅子座方向,距離我們大約124.3光年的位置上,有一顆名為“K2-18”的恒星,這顆恒星是一顆紅矮星,其質量約為太陽的0.495倍,半徑約為太陽的0.469倍。
早在2015年的時候,科學家就通過開普勒望遠鏡發現,有一顆行星在圍繞著“K2-18”運行,這顆行星隨后命名為“K2-18b”,觀測數據表明,它是一顆“超級地球”,其質量約為地球的8.63倍,半徑約為地球的2.61倍,與主恒星的平均距離大約有0.16個天文單位。
由于“K2-18”釋放的能量遠低于太陽(其光度只有太陽的2.3%左右),因此其“宜居帶”就要比太陽近得多,而0.16個天文單位,正好處于其“宜居帶”之中,這就意味著,“K2-18b”是一顆潛在的“宜居星球”,其上有可能存在外星生命。
對于這樣的行星,科學家總是會特別關心,但由于觀測水平的限制,在接下來的幾年時間里,科學家只是通過哈勃望遠鏡等觀測設備,確定了“K2-18”擁有一個大氣層,直到2023年,科學家才首次通過韋伯望遠鏡對其大氣成分進行分析。
(↑韋伯望遠鏡被認為是哈勃望遠鏡的“繼任者”,擁有更加強大的觀測能力)
這項工作的原理可以簡單地描述為:對于一顆特定的系外行星而言,如果我們正好位于其公轉軌道所在的平面附近時,就可以觀測到,這顆行星會時不時地從其主恒星的“前方”經過,在此過程中,主恒星的光線就可以穿過行星的大氣層,通過對其形成的透射光譜進行獲取和分析,我們就可以知道這顆行星的大氣成分。
在對韋伯望遠鏡的首次觀測數據進行研究后,科學家發現,“K2-18b”的大氣層中含有大量的甲烷、二氧化碳以及水蒸氣,而更引人注目的,則是另兩種物質——“二甲基硫醚”(dimethyl sulfide,簡稱DMS)和“二甲基二硫”(dimethyl disulfide,簡稱DMDS)。
簡單來講,這兩種物質是地球上常見的有機化合物,在地球上,它們主要來自海洋里浮游生物的生命活動,而我們在海邊聞到的那種略帶腥味的“海洋氣息”,其實就是來自于它們。
所以從這樣的大氣成分來看,“K2-18b”很可能存在外星生命,但由于此次的觀測數據存在較大的不確定性,特別是“二甲基二硫”,科學家還需要進行更多的觀測對其進行驗證。
可能有人會問了,這還不簡單,讓韋伯望遠鏡再仔細觀測一下不就行了嗎?其實是這樣的:一方面來講,韋伯望遠鏡的觀測任務很多,不可能說觀測就觀測,另一方面來講,科學家對觀測數據的研究是一定的滯后性的,往往觀測了很長一段時間之后,才會有研究結果。
實際上,前文提到的最新研究,正是2023年那次研究的后續,根據研究人員的介紹,上一次使用的,是韋伯望遠鏡的近紅外成像儀和無縫光譜儀(NIRISS)以及近紅外光譜儀(NIRSpec),覆蓋了近紅外(0.8-5微米)的波長范圍,而這一次研究,還使用了這臺望遠鏡的中紅外儀器(MIRI),其探測范圍為中紅外波長范圍(6-12微米)。
研究人員指出,根據此次觀測得出的研究結果與上一次基本一致,更重要的是,此次研究還確定了“二甲基二硫”的存在,而根據估算,“K2-18b”大氣中“二甲基硫醚”和“二甲基二硫”的濃度達到了百萬分之一,與之相比,在我們地球的大氣中,其濃度約為十億分之一,比前者少了3個數量級。
可以看到,此次研究進一步提升了“K2-18b”存在生命的可能性,我們苦苦尋找的外星生命,很可能就在124.3光年之外的這顆“超級地球”之上。
對此,領導該研究團隊的天體物理學家尼庫·馬杜蘇丹 (Nikku Madhusudhan) 說道:“我們發現的很可能是太陽系外存在生命的跡象,坦率地說,我認為這是我們所看到的最接近于生命活動的特征。”
不過就目前的情況來看,科學家對此仍然持謹慎樂觀的態度,并沒有就此給出確定的結論,該研究團隊表示,在接下來的工作中,將會對“二甲基硫醚”和“二甲基二硫”的來源進行更深入的研究,以確定在“K2-18b”的環境條件下,這兩種物質是否可能通過非生物途徑大量產生。
宇宙中是否真的存在外星生命?這個問題的答案,或許在不久的將來就會揭曉。不得不說,這實在是令人期待,你覺得呢?
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