本網綜合 Will Dunham  報導  科學家們利用詹姆斯韋伯太空望遠鏡（James Webb Space Telescope）獲得了一個可能具有里程碑意義的發現，他們稱之為迄今為止太陽系外可能存在生命的最有力跡象，在一顆外星球的大氣層中探測到了地球上只有生物過程才會產生的氣體的化學指紋。

韋伯觀測到的這顆名為K2-18 b的行星所涉及的兩種氣體–二甲基硫化物（或稱DMS）和二甲基二硫化物（或稱DMDS）–在地球上是由生物體產生的，主要是微生物生命，如海洋浮游植物–藻類。

研究人員說，這表明這顆行星可能充滿了微生物生命。不過，他們強調，他們並不是宣佈發現了真正的生物體，而是一種可能的生物特徵–一種生物過程的指示器–而且應該謹慎看待這些發現，還需要進行更多的觀測。

儘管如此，他們還是表達了興奮之情。劍橋大學天文研究所的天體物理學家尼庫·馬德胡蘇丹（Nikku Madhusudhan）是發表在《天體物理學雜誌通訊》上的這項研究的第一作者，他說，這是可能有人居住的外星世界的第一個蛛絲馬跡。

他說：”這是尋找太陽系外生命的一個變革性時刻，我們證明了利用現有設施探測潛在宜居行星的生物特徵是可能的。我們已經進入了天體生物學觀測時代。”

馬德胡蘇丹指出，目前正在太陽系中尋找生命跡象，包括在火星、金星和各種冰衛星上尋找可能有利於生命存在的環境。

K2-18 b的品質是地球的8.6倍，直徑約為地球的2.6倍。

它的軌道位於 “宜居帶”–在這個距離上，行星表面可以存在液態水（生命的關鍵成分）–周圍的一顆紅矮星比太陽小，亮度也比太陽低，距離地球約 124 光年，位於獅子座。一光年是光在一年中傳播的距離，即 5.9 萬億英里（9.5 萬億公里）。另外還發現了一顆圍繞這顆恒星運行的行星。

一個 “海洋世界”

自 20 世紀 90 年代以來，在太陽系外發現了約 5,800 顆行星，這些行星被稱為系外行星。科學家們假設存在一種被稱為 “海洋世界”（hycean worlds）的系外行星–其表面覆蓋著適合微生物居住的液態水海洋，大氣中富含氫氣。

韋伯望遠鏡於2021年發射升空，2022年投入使用，它在早些時候的觀測中發現了K2-18 b大氣層中的甲烷和二氧化碳，這是首次在恒星宜居帶系外行星的大氣層中發現碳基分子。

“目前唯一能解釋迄今為止從JWST（詹姆斯-韋伯太空望遠鏡）獲得的所有數據，包括過去和現在的觀測數據的情況是，K2-18 b是一個充滿生命的海洋世界，”馬德胡蘇丹說。”不過，我們需要保持開放的態度，繼續探索其他情況。”

馬德胡蘇丹說，如果存在海洋世界，”我們談論的是微生物生命，可能就像我們在地球海洋中看到的那樣”。據推測，它們的海洋比地球海洋溫暖。當被問及可能存在的多細胞生物甚至智慧生命時，馬德胡蘇丹說：”現階段我們無法回答這個問題。基線假設是簡單的微生物生命”。

DMS和DMDS同屬一個化學家族，被預測為重要的系外行星生物特徵。韋伯發現，在該行星的大氣中存在其中一種，或者可能兩種都存在，置信度為99.7%，這意味著該觀測結果仍有0.3%的可能性是統計上的僥倖。

檢測到的這些氣體在大氣中的濃度超過百萬分之十。

馬德胡蘇丹說：”作為參考，這比它們在地球大氣中的濃度高出數千倍，根據現有知識，如果沒有生物活動是無法解釋的。”

沒有參與這項研究的科學家們建議謹慎行事。

德克薩斯州西南研究所空間科學部首席科學家克裏斯托弗·格裏恩說：”來自K2-18 b的豐富數據使它成為一個誘人的世界。這些最新數據是對我們理解的寶貴貢獻。然而，我們必須非常小心，盡可能徹底地檢驗這些數據。我期待著下周就能看到更多獨立的數據分析工作”。

穿越方法

K2-18 b屬於 “亞海王星 “類行星，直徑大於地球，但小於海王星，是太陽系最小的氣體行星。

為了確定系外行星大氣層的化學成分，天文學家從地球的角度分析行星從其宿主恒星前方經過時發出的光線，這就是所謂的淩日法。當行星淩日時，韋伯望遠鏡可以探測到恒星亮度的降低，一小部分星光在被望遠鏡探測到之前會穿過行星大氣層。這樣，科學家就可以確定行星大氣層的組成氣體。

韋伯之前對這顆行星的觀測提供了關於 DMS 的初步提示。新的觀測使用了不同的儀器和不同波長範圍的光。

馬德胡蘇丹說，系外行星科學的 “聖杯 “是在太陽系外的類地行星上找到生命的證據。馬德胡斯丹說，幾千年來，我們人類一直在思考宇宙中 “是否只有我們”，而現在，也許只需幾年時間，我們就能在一個海洋世界上探測到可能的外星生命。

但馬杜蘇丹仍敦促大家謹慎行事。

馬德胡斯丹說：”首先，我們需要重複觀測兩到三次，以確保我們看到的信號是穩健的，並提高探測的顯著性。”

“其次，我們需要進行更多的理論和實驗研究，以確定是否存在另一種非生物機制（不涉及生物過程的機制）來製造像K2-18 b這樣的行星大氣中的DMS或DMDS。馬德胡蘇丹說：“儘管之前的研究表明它們（作為）強有力的生物特徵，甚至對 K2-18 b 來說也是如此，但我們需要保持開放的態度，並尋求其他可能性。”

馬德胡蘇丹指出，這些發現代表了一個重要假設，即這些觀察結果是否與生命相關。他強調，”過早地聲稱我們已經發現了生命，對任何人都沒有好處。”