根據(jù)《天體物理學(xué)雜志快報》的消息，劍橋大學(xué)的科學(xué)家借助詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡（JWST），在124光年外的系外行星K2-18b的大氣中探測到了二甲基硫（DMS）和二甲基二硫（DMDS）的化學(xué)信號。

先來認(rèn)識一下主角。K2-18b可不是宇宙里隨處可見的普通行星，它是個“超級地球”，質(zhì)量是地球的8.6倍，體積大了2.6倍，位于獅子座，距離我們124光年。它繞著一顆紅矮星轉(zhuǎn)，位置恰好在“宜居帶”，也就是水能以液態(tài)存在的“黃金地段”，不會凍成冰塊，也不會熱成蒸汽。

之前，科學(xué)家們在這顆行星的大氣中發(fā)現(xiàn)了甲烷和二氧化碳，雖然挺有意思，但不算特別炸裂。畢竟，這些氣體可能來自火山活動或無生命的化學(xué)反應(yīng)。

可這次的發(fā)現(xiàn)不一樣，在地球上，這兩種硫化物幾乎是微生物的“專屬產(chǎn)物”，尤其是海洋浮游植物，堪稱“生命的氣息”。

更讓人驚訝的是，K2-18b上的DMS和DMDS濃度極高，達(dá)到十萬分之十，比地球的十億分之一高出幾千倍。換句話說，地球上的這些氣體像是一縷清香，而K2-18b上簡直是“濃香撲鼻”，讓人不得不懷疑，這顆行星上是不是有什么“活物”在忙碌。

這次發(fā)現(xiàn)全靠JWST，自2021年上天以來，成了科學(xué)家的“掌上明珠”。它是怎么鎖定K2-18b的“氣味”的？沒錯，靠的是天文學(xué)家最常用的“凌日觀測”。

簡單來說，當(dāng)K2-18b從它的恒星前面經(jīng)過時，恒星的光會穿過行星的大氣層。大氣中的氣體就像濾紙，吸收特定波長的光，留下獨特的“光譜指紋”。第一次，科學(xué)家們用近紅外儀器（NIRISS和NIRSpec）捕捉到了DMS的微弱信號，后來又用中紅外儀器（MIRI）再次確認(rèn)。

劍橋大學(xué)的尼庫·馬杜蘇丹（Nikku Madhusudhan）難掩興奮：“信號清晰得像撥通了高清電話。”研究員曼斯·霍爾姆貝格（M?ns Holmberg）也表示，這些結(jié)果經(jīng)過反復(fù)驗證。

不過，目前的發(fā)現(xiàn)只有“三西格瑪”的確定性，什么概念？意思是99.7%的概率是真，但還有0.3%的可能是個誤會。而科學(xué)界要徹底認(rèn)可，得達(dá)到“五西格瑪”，也就是錯誤率低到0.00006%。

要邁過這道坎，科學(xué)家們計劃再用JWST觀測K2-18b，預(yù)計需要16到24小時的“深盯”。但更關(guān)鍵的是，他們現(xiàn)在還不敢斷言這就是生命。萬一K2-18b上有什么未知的化學(xué)反應(yīng)，能在沒有生命的情況下生成DMS和DMDS呢？

馬杜蘇丹語氣謹(jǐn)慎：“我們得再多驗證幾次，別急著下結(jié)論。”他們正聯(lián)合同事們展開理論研究和實驗室模擬，試圖搞清楚這些“氣味”是否能通過非生物過程產(chǎn)生。科學(xué)這門行當(dāng)，最忌諱的就是“一口咬定”，得穩(wěn)扎穩(wěn)打。

現(xiàn)在來想象一下K2-18b的模樣。這顆行星可能是個“海洋行星”，表面覆蓋著廣闊的液態(tài)水，外面裹著一層厚厚的氫氣大氣，像個溫暖的“生命溫室”。早先的理論模型就預(yù)測，這種行星可能富含DMS和DMDS，而這次的觀測結(jié)果正好吻合。

馬杜蘇丹說：“我們看到的高濃度硫化物，跟海洋行星的劇本完美對得上。”如果K2-18b真有個大海，里面生活著忙碌的微生物，釋放這些氣體，那畫面得有多震撼？

但科學(xué)不是講故事，事實可能沒那么簡單。如果不是生命呢？可能是某種地質(zhì)活動，或者未知的化學(xué)反應(yīng)在“搗亂”？團隊正在全力破解這個謎團。他們可不想重演2020年金星磷化氫的“烏龍事件”——當(dāng)時科學(xué)家以為發(fā)現(xiàn)了生命跡象，結(jié)果被后續(xù)研究潑了冷水。

這件事的意義遠(yuǎn)不止一張光譜圖，這是人類尋找外星生命的又一次飛躍。

如果K2-18b真有生命，哪怕只是微生物，也足以改寫教科書。紅矮星是銀河系最常見的恒星，占了三分之二以上。如果它們的行星都能孕育生命，那宇宙可能是個熱鬧的“大社區(qū)”。天文學(xué)家卡爾·薩根曾說：“如果宇宙里只有我們，空間未免太浪費了。

說到這兒，不得不提一下2020年的金星“翻車”事件。

當(dāng)時，科學(xué)家在金星大氣中發(fā)現(xiàn)了磷化氫，媒體炒得沸沸揚揚，標(biāo)題個個像“外星人明天到”。結(jié)果呢？后續(xù)研究發(fā)現(xiàn)，那可能是儀器誤差或普通化學(xué)反應(yīng)，熱鬧了一場空。這次，劍橋團隊學(xué)聰明了。

卡迪夫大學(xué)的蘇巴吉特·薩卡爾（Subhajit Sarkar）說：“這只是個起點，后面還有一堆問題要解。”劍橋的薩瓦斯·康斯坦丁努（Savvas Constantinou）也強調(diào)：“得把結(jié)果反復(fù)驗證，直到無懈可擊。”這態(tài)度，像是科學(xué)界的“老中醫(yī)”，慢工出細(xì)活。

科學(xué)家們沒打算停下來。他們計劃用JWST再多觀測幾次K2-18b，同時在實驗室模擬這些化學(xué)信號，看能不能不用生命就生成DMS和DMDS。馬杜蘇丹展望道：“幾十年后，我們可能回看這一刻，意識到這就是我們觸碰活宇宙的起點。”這話聽著，頗有幾分史詩感。

JWST的MIRI在中紅外波段捕捉到這些信號，與之前的近紅外觀測互為佐證，可靠性拉滿。三十年前，我們還在為發(fā)現(xiàn)系外行星激動；如今，我們都能分析它們的“空氣成分”了。這進(jìn)步，堪稱人類智慧的巔峰。

K2-18b有沒有生命？現(xiàn)在只能說：有希望，但沒定論。如果真有，估計也就是些微生物，忙著釋放“氣味”，離造飛船還遠(yuǎn)著呢。

但即便如此，也夠我們激動一陣子了。

參考論文

劍橋大學(xué)，《天文學(xué)家在太陽系外行星上檢測到迄今為止最強的可能生命跡象》，*天體物理學(xué)雜志快報*（2025年）。DOI: 10.3847/2041-8213/adc1c8