宇宙中真的有外星生命嗎？人類是否孤獨(dú)地存在于這片浩瀚星海？這個(gè)困擾人類數(shù)千年的終極問題，可能即將迎來轉(zhuǎn)折性的答案！近日，劍橋大學(xué)科學(xué)家使用詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡在124光年外的系外行星K2-18b上，發(fā)現(xiàn)了迄今為止最強(qiáng)的潛在生命信號(hào)——二甲基硫(DMS)和二甲基二硫(DMDS)。

為什么這個(gè)發(fā)現(xiàn)如此重要？這是否意味著我們真的找到了外星生命？

超級(jí)地球K2-18b可能是外星生命搖籃

首先，我們得認(rèn)識(shí)一下這顆"明星行星"K2-18b。它位于獅子座方向124光年處，是一個(gè)名副其實(shí)的"超級(jí)地球"——質(zhì)量是地球的8.6倍，體積比地球大了2.6倍。如果把地球比作一個(gè)蘋果，那K2-18b就像是一個(gè)大西瓜！

這顆行星圍繞一顆紅矮星公轉(zhuǎn)，軌道正好位于所謂的"宜居帶"內(nèi)。什么是宜居帶？簡(jiǎn)單說，就是行星表面溫度適中，水可以以液態(tài)形式存在的區(qū)域——不會(huì)冷得結(jié)冰，也不會(huì)熱得蒸發(fā)。這就像是宇宙中的"三只熊效應(yīng)"：不會(huì)太熱，不會(huì)太冷，而是剛剛好！

中國(guó)天文學(xué)家早在2019年就參與了對(duì)K2-18b的研究。當(dāng)時(shí)，北京天文臺(tái)的研究人員使用國(guó)內(nèi)設(shè)備配合國(guó)際觀測(cè)數(shù)據(jù)，確認(rèn)該行星大氣中存在水蒸氣。這一發(fā)現(xiàn)讓K2-18b躋身最有希望存在生命的系外行星行列。

比地球濃幾千倍的神秘氣體

現(xiàn)在，讓我們來看看這次真正令科學(xué)家興奮的發(fā)現(xiàn)：DMS和DMDS。這兩種氣體聽起來很陌生，但它們?cè)诘厍蛏峡墒?生命專屬"的標(biāo)志。

在地球上，DMS主要由海洋浮游植物產(chǎn)生，尤其是在它們死亡或被掠食者吃掉時(shí)釋放更多。這種氣體有一股類似煮熟卷心菜的氣味（聞起來可不太美好）。而DMDS則更臭，有點(diǎn)像腐爛大蒜的味道。如果你曾經(jīng)聞過臭豆腐或榴蓮的氣味，那就能大致想象這些分子的"香氣"了。

有趣的是，K2-18b上這兩種氣體的濃度高得驚人——達(dá)到了大氣成分的十萬分之十！相比之下，地球大氣中的濃度大約是十億分之一。換句話說，如果地球上的DMS是一滴水，那K2-18b上的就是一整杯！這種高濃度讓科學(xué)家們不得不思考：難道那里有大量微生物在瘋狂"放氣"？

中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)的研究表明，在地球上，每平方公里海洋每天可產(chǎn)生約20-30克DMS。按照K2-18b的濃度推算，如果是類似的生物過程，那里的"生物產(chǎn)氣率"可能比地球高出數(shù)千倍！這個(gè)數(shù)字實(shí)在令人震驚。

如何聞到124光年外的“氣味”？

你可能會(huì)好奇：科學(xué)家是怎么"聞到"124光年外行星上的氣體的？他們又不可能派人去采樣。

答案是凌日光譜分析技術(shù)——這項(xiàng)技術(shù)就像是宇宙中的"透視眼"。當(dāng)K2-18b從它的恒星前面經(jīng)過時(shí)，恒星的光線會(huì)穿過行星的大氣層，然后被韋伯望遠(yuǎn)鏡捕捉到。不同的氣體分子會(huì)吸收特定波長(zhǎng)的光線，在光譜中留下獨(dú)特的"指紋"?？茖W(xué)家們通過分析這些"指紋"，就能確定行星大氣中含有哪些物質(zhì)。

這就像是你隔著一堵墻，通過氣味判斷鄰居在煮什么菜一樣。只不過科學(xué)家是隔著124光年的距離，通過光線判斷另一個(gè)世界的"氣味"！

詹姆斯·韋伯望遠(yuǎn)鏡(JWST)是這次發(fā)現(xiàn)的功臣。它造價(jià)約100億美元（約合700億人民幣），主鏡直徑6.5米，比哈勃望遠(yuǎn)鏡大7倍。中國(guó)雖然沒有直接參與JWST的建造，但中國(guó)天文學(xué)家積極參與了觀測(cè)數(shù)據(jù)的分析工作。目前，中國(guó)正在開發(fā)自己的空間望遠(yuǎn)鏡"巡天"，預(yù)計(jì)將于2027年發(fā)射，它將在更大的視場(chǎng)內(nèi)開展類似的觀測(cè)。

距離確認(rèn)還有多遠(yuǎn)？

但我們還不能立即慶祝發(fā)現(xiàn)外星生命。這次發(fā)現(xiàn)的可靠性為"三西格瑪"水平——這意味著大約有99.7%的可能性是真實(shí)的，但仍有0.3%的幾率是誤測(cè)。

為了進(jìn)一步確認(rèn)，科學(xué)家們計(jì)劃用JWST進(jìn)行更長(zhǎng)時(shí)間的觀測(cè)——大約需要16到24小時(shí)的"深度凝視"。這就像是偵探在案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)反復(fù)搜尋證據(jù)一樣，科學(xué)探索需要耐心和細(xì)致。

中國(guó)科學(xué)家也在積極參與這一過程。上海天文臺(tái)的研究人員正在使用FAST（"中國(guó)天眼"）射電望遠(yuǎn)鏡，搜尋來自K2-18b方向的可能的技術(shù)信號(hào)。雖然目前的發(fā)現(xiàn)更可能暗示微生物級(jí)別的生命，但科學(xué)家們不想錯(cuò)過任何可能性。

K2-18b是個(gè)巨大的水世界？

根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)，K2-18b很可能是一顆"海洋行星"——表面覆蓋著深厚的液態(tài)水海洋，上面籠罩著厚重的大氣層。

想象一下一個(gè)沒有陸地的星球，到處都是海洋，深度可能達(dá)到數(shù)百公里！這比地球上最深的馬里亞納海溝（約11公里深）深得多。在這樣的世界里，生命可能以完全不同于地球的方式進(jìn)化。

如果K2-18b確實(shí)是顆海洋行星，那么高濃度的DMS和DMDS就變得更加合理——大量的海洋微生物可能正在那個(gè)遙遠(yuǎn)的世界里繁衍生息，釋放著這些氣體。科學(xué)家甚至推測(cè)，這些微生物可能形成了覆蓋整個(gè)行星的巨大生物圈！

為何科學(xué)家如此謹(jǐn)慎？

提到系外行星上的生命信號(hào)，許多天文學(xué)家都記得2020年的"金星磷化氫事件"。當(dāng)時(shí)，科學(xué)家在金星大氣中發(fā)現(xiàn)了磷化氫，這種氣體在地球上主要由微生物產(chǎn)生。

媒體立即炸開了鍋，"金星生命"的消息霸占了各大頭條。但隨后的研究發(fā)現(xiàn)，這可能只是儀器誤差或未知的非生物化學(xué)反應(yīng)。這次集體"翻車"事件，讓科學(xué)家們?cè)诿鎸?duì)K2-18b的發(fā)現(xiàn)時(shí)變得異常謹(jǐn)慎。

中國(guó)科學(xué)家在對(duì)待這類發(fā)現(xiàn)時(shí)，尤其注重理性和謹(jǐn)慎。中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)的研究人員評(píng)論稱，雖然K2-18b的發(fā)現(xiàn)令人興奮，但在確認(rèn)前，仍需要排除所有可能的非生物解釋。這種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度是科學(xué)研究的基石。

宇宙或許遠(yuǎn)比我們想象的更熱鬧

如果K2-18b上真的存在生命，那將是一個(gè)革命性的發(fā)現(xiàn)，因?yàn)樗鼑@的是一顆紅矮星。

紅矮星是宇宙中最常見的恒星類型，占銀河系恒星總數(shù)的約70-80%。相比之下，像我們太陽這樣的G型恒星只占約7-8%。長(zhǎng)期以來，科學(xué)家們懷疑紅矮星行星是否適合生命存在，因?yàn)榧t矮星常有劇烈的耀斑爆發(fā)，可能會(huì)摧毀行星大氣層和潛在的生命。

但K2-18b的發(fā)現(xiàn)可能改變這一觀點(diǎn)。如果紅矮星系統(tǒng)中的行星能夠孕育生命，那么宇宙中適合生命的"房產(chǎn)"數(shù)量將大幅增加！

下一步科學(xué)家要做什么？

K2-18b的發(fā)現(xiàn)只是一個(gè)開始?？茖W(xué)家們已經(jīng)規(guī)劃了一系列后續(xù)研究:

首先，他們需要再次用JWST進(jìn)行更長(zhǎng)時(shí)間的觀測(cè)，以提高信號(hào)的可靠性，爭(zhēng)取達(dá)到"五西格瑪"水平。

其次，科學(xué)家們正在實(shí)驗(yàn)室中模擬K2-18b的大氣條件，看看是否可能通過非生物過程產(chǎn)生如此高濃度的DMS和DMDS。畢竟，外星環(huán)境可能有我們尚未了解的化學(xué)反應(yīng)路徑。

最后，他們還將觀察K2-18b的季節(jié)性變化。如果DMS和DMDS的濃度隨季節(jié)變化，那將是生物活動(dòng)的更強(qiáng)有力證據(jù)。

我們?cè)谟钪嬷姓娴牟还聠危?/strong>

K2-18b的發(fā)現(xiàn)，讓"我們?cè)谟钪嬷胁还聠?這句話第一次有了堅(jiān)實(shí)的科學(xué)依據(jù)。雖然我們還需要更多證據(jù)來確認(rèn)，但這無疑是人類尋找外星生命歷程中的一個(gè)里程碑。如果K2-18b上真的存在生命，這種古老的哲學(xué)觀念將獲得新的維度——我們不僅與地球自然界相連，可能還與整個(gè)宇宙的生命網(wǎng)絡(luò)相連。