韦伯望远镜可能还没有在系外行星上发现生命

美国宇航局詹姆斯·韦伯太空望远镜最近在一颗遥远的行星上发现生命迹象的报道无疑引发了人们的兴奋。一项新的研究挑战了这一发现，但也概述了望远镜如何验证生命产生的气体的存在。

加州大学河滨分校的研究发表在《天体物理学杂志快报》上，可能会让外星爱好者感到失望，但并不排除在不久的将来发现的可能性。

2023 年，有一份诱人的报告称，K2-18b 行星的大气层中存在一种生物特征气体，该行星似乎具备多种使生命成为可能的条件。

许多系外行星，即绕其他恒星运行的行星，很难与地球相比较。它们的温度、大气层和气候让人很难想象它们上面有地球生命。

然而，K2-18b 有点不同。加州大学河滨分校项目科学家表示：“这颗行星获得的太阳辐射量几乎与地球相同。如果除去大气层这一因素，K2-18b 的温度接近地球，这也是寻找生命的理想环境。”和论文作者蔡尚民。

K2-18b 的大气主要是氢气，与我们的氮基大气不同。但有人猜测 K2-18b 也有水海洋，就像地球一样。这使得 K2-18b 成为一个潜在的“Hycean”世界，这意味着氢大气和水海洋的结合。

去年，剑桥大学的一个团队利用 JWST 揭示了 K2-18b 大气中的甲烷和二氧化碳——其他可能表明生命迹象的元素。

“就寻找生命而言，锦上添花的是，去年这些研究人员报告称，在该行星的大气层中初步检测到了二甲硫醚(DMS)，这种物质是由地球上的海洋浮游植物产生的，”蔡说。 DMS 是地球上空气中硫的主要来源，可能在云的形成中发挥作用。

由于望远镜数据尚无定论，UCR 研究人员希望了解 K2-18b(距地球约 120光年)上是否可以积累足够的 DMS 达到可检测水平。与任何距离如此遥远的行星一样，获取大气化学物质的物理样本是不可能的。

蔡说：“韦伯望远镜发出的 DMS 信号不是很强，仅在分析数据时以某些方式出现。” “我们想知道是否可以确定 DMS 的暗示。”

根据解释 DMS 物理和化学以及氢基大气的计算机模型，研究人员发现数据不太可能显示 DMS 的存在。 “该信号与甲烷强烈重叠，我们认为从甲烷中提取 DMS 超出了该仪器的能力，”Tsai 说。

然而，研究人员认为 DMS 可能会累积到可检测的水平。为此，浮游生物或其他生命形式产生的 DMS 必须是地球上现有量的 20 倍。

考虑到系外行星与地球的距离，探测系外行星上的生命是一项艰巨的任务。为了找到 DMS，韦伯望远镜需要使用一种比去年使用的仪器能够更好地探测大气中红外波长的仪器。幸运的是，该望远镜将在今年晚些时候使用这样的仪器，明确揭示 K2-18b 上是否存在 DMS。

“系外行星上最好的生物特征可能与我们今天在地球上发现的最丰富的生物特征有很大不同。在一颗大气富氢的行星上，我们可能更有可能发现由生命产生的 DMS，而不是由植物和细菌产生的氧气，因为该研究的资深作者、加州大学河滨分校天体生物学家埃迪·施维特曼 (Eddie Schwieterman) 说。

考虑到在遥远的行星上寻找生命迹象的复杂性，一些人对研究人员的持续动机感到好奇。

“为什么我们要不断探索宇宙寻找生命迹象?想象一下你晚上在约书亚树露营，你听到了一些声音。你的本能是发光，看看那里有什么。这也是我们正在做的事情，在某种程度上，”蔡说。

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