美國太空總署的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡再次傳回可能改寫教科書的驚人發現!一個由英國劍橋大學天文學家領軍的國際研究團隊,利用韋伯望遠鏡對距離地球約124光年的系外行星K2-18b進行大氣分析,偵測到了「二甲基硫醚」及/或「二甲基二硫醚」的化學訊號。這兩種氣體分子在地球上,主要是由海洋中的浮游生物等生命體產生,這項發現無疑是迄今為止,在太陽系外尋找生命跡象中最引人注目的線索之一。
然而,科學家們仍保持高度審慎,強調這僅是「潛在的生命印記」,距離確認外星生命仍需更多證據。這項突破性研究成果已發表於權威期刊《天文物理學雜誌通訊》。
韋伯望遠鏡新觀測:來自124光年外的生命線索
K2-18b這顆系外行星質量約為地球的8.6倍,半徑約為地球的2.6倍,位於其母恆星的潛在宜居帶內,這意味著其表面理論上可能存在液態水。先前使用韋伯望遠鏡的近紅外儀器觀測,已在K2-18b的大氣中首次發現了甲烷(CH4)和二氧化碳(CO2)等含碳分子,這與近年提出的氫海行星理論預測相符。
什麼是氫海行星?
氫海行星,Hycean Planet,意指擁有全球性液態水海洋、且覆蓋著富氫大氣層的行星。
當時的觀測也曾隱約捕捉到二甲基硫醚的微弱訊號,但統計上的可信度不足。劍橋大學天文研究所的尼庫·馬杜蘇丹(Nikku Madhusudhan)教授,同時也是本次研究的主要領導者表示:「上次我們不確定看到的訊號是否真是二甲基硫醚,但僅僅是那一點線索就足以讓我們興奮,決定使用韋伯望遠鏡上的另一種儀器再次深入觀測。」
這次,研究團隊使用了韋伯望遠鏡的中紅外儀器,觀測波段介於6至12微米之間,與先前近紅外觀測的波段並無重疊。馬杜蘇丹教授強調:「這是利用不同儀器、不同波段光線得到的獨立證據。訊號相當清晰且強烈。」
天文學家分析系外行星大氣的方法,主要是利用「凌日法」。當行星從地球視角經過其母恆星前方時,恆星亮度會略微下降。此時,一小部分星光會穿透行星的大氣層才抵達地球。藉由分析這些穿透大氣層的星光在光譜上留下的「印記」,科學家就能推斷出該行星大氣的氣體組成。
為何它們被視為潛在的生命印記?

二甲基硫醚和二甲基二硫醚之所以引起科學界高度關注,是因為在我們熟悉的地球環境中,這兩種含硫分子幾乎完全由生命活動產生,特別是海洋中的浮游植物等微生物。因此,它們被認為是極具潛力的「生命印記」--也就是說,它們的存在可能間接指示著生命的活動。
同時,研究團隊估計K2-18b大氣中的二甲基硫醚和二甲基二硫醚濃度遠高於地球。地球大氣中,它們的濃度通常低於十億分之一。但在K2-18b上,其濃度估計可能高達百萬分之十以上,是地球的上千倍。
這些發現進一步強化了K2-18b作為「氫海行星」候選者的可能性。先前偵測到的甲烷和二氧化碳,加上這次DMS/DMDS的線索,都指向一個富含氫氣、下方可能存在液態水海洋的環境,這正是尋找地外生命的理想場所之一。
3σ信號強度與未知可能性

儘管結果令人振奮,但研究團隊及其他科學家都強調必須謹慎解讀。目前的觀測結果達到了統計學上稱為「3σ」(代表標準差)的信賴水準。這意味著觀測到此訊號純屬巧合的可能性約為千分之三。
雖然這已是相當高的可信度,但在科學界,通常需要達到「5σ」的標準,才能被認定為一項確鑿的發現。
馬杜蘇丹教授坦言:「首先,我們需要重複觀測二到三次,以確保我們看到的訊號是穩定的,並將偵測顯著性提高到公認的標準。」他估計,可能還需要16到24小時的韋伯望遠鏡後續觀測時間,才有機會達到5 Sigma的門檻。
馬杜蘇丹教授充滿期待地表示:「數十年後,當我們回顧此刻,或許會意識到這是有生命的宇宙觸手可及的開端。這可能是根本性問題:我們在宇宙中是否孤單?的回答時刻。」 無論最終證實與否,都將深刻影響我們對自身在宇宙中地位的理解。科學的探索仍在繼續,K2-18b的故事,或許才剛剛開始。