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熱點問答|「最有力證據」能否證明系外生命存在

熱點問答|「最有力證據」能否證明系外生命存在

責任編輯:程向明 2025-04-23 15:55:21 來源:新華社

 新華社倫敦4月22日電 英國劍橋大學領導的國際團隊日前宣布,在距離地球約124光年的太陽系外行星K2-18b大氣層中,發現了迄今太陽系外可能存在生命活動的「最有力證據」。

 太陽系外是否有生命存在,激發着人類對宇宙探索的無盡好奇。因此,這一發現隨即成為科學界重磅新聞,引發全球廣泛關注。不過,新研究也引發質疑。不少科學家認為,這項研究並非生命存在的證據,距離我們找到宇宙中的其他生命依舊十分遙遠。但無論是否被證實,最新發現都凸顯了研究類似K2-18b行星的重要性。

 信號強勁的「化學指紋」

 K2-18b行星位於獅子座,質量約為地球的8.6倍,體積約為地球的2.6倍。劍橋大學領導的研究團隊利用詹姆斯·韋布空間望遠鏡上的儀器,對該行星大氣層進行分析。

 刊發在美國《天體物理學雜誌通訊》上的研究論文介紹,該行星大氣層中存在二甲基硫醚(DMS)和二甲基二硫醚(DMDS)的「化學指紋」。在地球上,這兩種硫化物只能通過生命活動產生,主要來源於海洋浮游植物等。

 該研究團隊曾在2023年報告了類似的發現。在後續工作中,他們使用不同的波長進行搜索,發現了更強、更清晰的信號,證明了相關分子的存在。

 「我們正在見證系外行星科學領域的一次重大範式轉變。」團隊負責人、劍橋大學天文學家尼庫·馬杜蘇丹在一場直播研討會上說。

 研究人員指出,儘管K2-18b大氣層中這些分子有可能來自未知的化學過程,但最新結果是迄今太陽系外行星可能存在生命的最有力證據,這一發現有望推動人類對地球之外其他生命存在的探索進入新階段。

 何以引發關注

 幾個世紀以來,科學家們一直在尋找地外生命。英國《自然》雜誌網站發表的評論文章指出,如果二甲基硫醚和二甲基二硫醚確實存在於K2-18b大氣層中,並且是通過生命活動產生的,那麼這一發現將是突破性的。

 在迄今宇宙中已發現的5800多顆太陽系外行星中,K2-18b屬於最常見的類型之一,但人們對其構成知之甚少。最新研究標誌着人類朝着理解該類型行星邁出了重要一步。

 研究人員指出,這是首次在一顆處於宜居帶的系外行星大氣層中發現碳基分子。這些結果與對「氫海行星」的預測相符:即在其富含氫氣的大氣層之下,是一個被海洋覆蓋的宜居世界。

 包括馬杜蘇丹團隊在內的一些研究人員表示,這類行星中的一些可能是隱藏在富含氫氣的大氣層下的「奇異水世界」。如果真是這樣,它們或許是尋找外星生命的最佳地點之一。

 為何引發質疑

 首先,K2-18b上是否存在水——或者是否存在適宜生命生存的地表——仍存在疑問。一些針對該行星及類似行星的建模分析顯示,這一行星並不宜居。美國《科學》雜誌網站文章指出,K2-18b一般被認為不太可能存在外星生命,它更接近於像海王星這樣的氣態巨行星,而不是像地球這樣的岩石行星。

 其次,K2-18b大氣層是否真的存在二甲基硫醚和二甲基二硫醚,所獲取的信號是不是偽信號,均不確定。劍橋大學研究人員表示,觀測結果證明這些信號由偶然事件引起的概率僅為0.3%。

 然而,一些研究人員對此持不同觀點。美國約翰斯·霍普金斯大學天文學家斯蒂芬·施密特近期重新分析劍橋大學團隊2023年的研究,但沒有發現存在生物標誌分子的證據。施密特表示,新的觀測數據「存在較大噪聲干擾,所有已報告的特徵可能只是統計波動」。

 第三,即使該信號確實存在,那麼在將其歸為生命之前,還有許多問題需要解決。例如,實驗室研究顯示,二甲基硫醚可以通過非生物過程(即不涉及生命的過程)產生。美國科羅拉多大學博爾德分校化學家埃利諾·布朗指出,「我們對這些大氣層的化學性質知之甚少」。其他研究人員也報告稱,歐洲航天局探測到一顆彗星上存在二甲基硫醚。

 「行星環境才是關鍵。」美國加利福尼亞大學裡弗賽德分校天體生物學家愛德華·施維特曼認為,如果這些分子真的存在於行星大氣層中,在將其視作生命存在的證據前,「必須集思廣益,尋找新方法,通過非生物手段大量製造這些分子,並評估這些可能性」。

 接下來怎麼做

 面對質疑,領導這一研究的馬杜蘇丹對最新發現持謹慎樂觀態度,並表示在宣稱發現外星生命之前,獲取更多數據至關重要。「我們必須對自己的研究結果保持高度懷疑,因為只有通過反覆測試,我們才能對結果充滿信心。」

 劍橋大學研究人員表示,希望後續利用詹姆斯·韋布空間望遠鏡進行16至24小時的觀測,或許能幫助確認這一結果。施維特曼指出,還需要看到「來自多個獨立研究團隊的驗證結果」。

 但正如《自然》文章指出,無論最新研究是否得到證實,都凸顯了研究K2-18b等行星的重要性。德國馬克斯·普朗克天文學研究所天文學家勞拉·克雷德伯格指出,這一研究「真正挖掘了韋布空間望遠鏡的能力極限」。

 「科學研究就是尋找證據,然後不斷積累證據的過程。這些結論最終可能都被排除,也可能開啟一段激動人心的旅程。但無論如何,探索本身就充滿意義。」英國牛津大學教授蒂姆·庫爾森對新華社記者說。(新華社記者 郭爽)

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