2025 年 4 月 17 日,英国剑桥大学主导的国际天文学团队宣布,在距离地球 124 光年的系外行星 K2-18b 大气中,检测到两种地球上仅由生物活动产生的气体 —— 二甲基硫醚(DMS)和二甲基二硫醚(DMDS)。这一发现被认为是迄今为止太阳系外可能存在生命的 “最有力证据”,但科学家们强调,仍需保持审慎态度,等待更多观测验证。
目标行星:K2-18b 的关键特征
K2-18b 位于狮子座,围绕一颗红矮星运行。其质量约为地球的 8.6 倍,体积为地球的 2.6 倍,轨道处于恒星的宜居带内,这意味着其表面可能存在液态水。此前研究已发现,该行星大气中含有甲烷和二氧化碳。而通过詹姆斯・韦布空间望远镜(JWST)的两次独立观测,研究团队进一步确认了 DMS 和 DMDS 的存在。 K2-18b 被归类为 “氢海行星”(Hycean World),这类行星表面可能被液态海洋覆盖,大气富含氢气,其环境条件推测类似于地球早期微生物的生存环境。
关键发现:生物标志性气体
在地球上,DMS 和 DMDS 主要由海洋浮游植物等微生物产生,目前尚未发现能解释其高浓度存在的非生物机制。而在 K2-18b 的大气中,这两种气体的含量比地球高出数千倍。若它们确实与生命活动相关,那么这颗行星可能充满了微生物。 研究团队利用 JWST 的近红外和中红外仪器进行光谱分析,首次通过两种独立方法验证了气体信号。目前数据的置信度达到了 3 西格玛(99.7%),但尚未达到科学界严格要求的 5 西格玛(99.99999%)标准。
科学意义与争议
如果后续研究证实 DMS 和 DMDS 来源于生物活动,这将极大地改变人类对宇宙生命分布的认知,暗示类似地球的微生物生命可能在银河系中广泛存在。
不过,部分科学家对此持谨慎态度。他们指出,K2-18b 的观测数据可能由未知的化学过程或特殊地质活动导致。例如,有观点认为行星内部的高温岩浆可能通过化学反应释放硫化物;还有模型显示,K2-18b 可能缺乏固态表面,无法支持生命存在。此外,DMS 信号的微弱性也曾引发质疑,由于此前类似研究因统计误差被推翻,学界期待更多独立团队参与验证。 未来研究方向
为了进一步验证这一发现,研究团队计划通过 JWST 进行 16 至 24 小时的额外观测,以将数据显著性提升至 5 西格玛。同时,科学家们也在实验室中尝试复现非生物机制生成 DMS 和 DMDS 的过程,以排除生命活动之外的其他解释。此外,深入分析 K2-18b 的海洋与大气相互作用,探索其是否具备支持微生物生态系统的物理条件,也是未来研究的重要方向。
此次发现无疑是人类在寻找地外生命征程中的重要一步,但距离最终确认还有很长的路要走。正如剑桥大学天体物理学家尼库・马杜苏丹(Nikku Madhusudhan)所说:“若未来确认这一信号,我们将进入天体生物学的新纪元。” 随着 JWST 等新一代观测工具持续发挥作用,K2-18b 有望成为解开生命起源之谜的关键线索,而人类对宇宙生命的认知也将迎来新的飞跃。