大家好，我是科学羊🐑。宇宙中每一颗恒星周围都隐藏着无数秘密，就像一张等待揭晓的宇宙彩票。在众多系外行星中，K2-18b最近成为了头条新闻主角——有研究团队宣称在这颗距离地球124光年的行星大气中发现了"生命迹象"。 然而，当科学热潮褪去，我们不禁要问：这一发现究竟有多可靠？ 01 认识K2-18b：不是你想象的"第二地球" 2015年开普勒太空望远镜第一次发现K2-18b，研究发现其质量约为地球的8.6倍，半径是地球的2.6倍。是一颗围绕红矮星运行的星球。 这颗行星每33天绕其母恒星公转一周，表面平均温度约为-8°C。对于急切寻找地外生命的科学家们来说，这似乎是个充满希望的目标。 但别急着欢呼。 K2-18b的密度仅为2.7克/立方厘米，不到地球密度的一半。结合其体积与质量，它更像是一个"冷海王星"，而非类地行星。 想象一个巨大的气态巨行星，而非一个岩石世界，这才是K2-18b的真实面貌。 02 从水蒸气幻觉到甲烷确认2019年，一项研究声称利用哈勃太空望远镜数据在K2-18b大气中发现了水蒸气。这一消息引发了广泛关注，许多媒体纷纷报道这可能是一个被全球海洋覆盖的"水世界"。 然而，科学的魅力在于不断自我纠正。当詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）通过更广谱段（0.8至5.0微米）对K2-18b进行观测后，结果出人意料——先前被认为是水蒸气的信号，实际上是甲烷。 这一发现彻底推翻了"水世界"假说。 K2-18b更可能类似于我们太阳系中的海王星，其大气主要由氢、氦和甲烷构成。韦伯望远镜还发现了二氧化碳的存在，但并未检测到水蒸气、一氧化碳或氨气。 03 二甲硫醚：真的是生命迹象吗？2025年初，由剑桥大学尼库·马杜苏丹领导的研究团队抛出了一项轰动性声明：他们在K2-18b大气中发现了二甲硫醚（DMS）和二甲基二硫（DMDS）的痕迹，并称这些分子在地球上主要通过生物过程产生。 听起来令人激动，但这一宣称存在两个致命问题： 首先，所谓的"探测"实在太微弱了。 在近红外光谱段对DMS的探测仅有1西格玛水平的显著性，意味着这一"发现"有超过30%的可能性只是偶然误差。在天文学领域，这根本不构成有效探测。换句话说，研究者实际上什么都没找到。 其次，即使DMS真的存在于K2-18b大气中，它也不一定意味着生命存在。虽然地球上的DMS主要由浮游植物和细菌产生，但这种分子在宇宙中相当常见，完全可以通过非生物途径形成。  此图展示了由詹姆斯・韦伯太空望远镜（JWST）搭载的 NIRSpec 和 NIRISS 仪器获取的系外行星 K2-18b 在 0.8 至 5.0 微米波段的光谱。信号以带有误差棒的数据点形式呈现；发现团队对信号的解释与之并列显示。早期的哈勃数据仅覆盖 1.1 至 1.7 微米范围，在此范围内甲烷和水蒸气的特征几乎无法区分。 科学家已在银河系中心的分子云、彗星（如著名的67P/楚留莫夫-格拉希门克彗星）中发现了DMS，这些地方显然不存在我们所知的生命形式。 尽管如此，这个研究团队并未停止他们的宣传。他们随后获取了JWST中红外（MIRI）光谱数据，并发布了更加大胆的声明，重申K2-18b光谱中存在DMS，并暗示可能还有DMDS。 他们确实做了一些有价值的工作：成功获取了这颗遥远行星的MIRI光谱，证明了JWST望远镜在研究系外行星大气方面的强大能力。 数据显示K2-18b大气中确实存在特定气体信号，但问题在于他们如何解读这些数据。 研究团队声称在3西格玛显著性水平上支持存在DMS或DMDS，但这一结论几乎是由他们设计的测试方法预先决定的。 他们只考虑了"海西恩世界"（可能有全球海洋的行星）模型，排除了其他可能情景，比如拥有岩浆海洋的模型。 更糟的是，他们只分析了模型中允许存在的物种，而忽略了在其他内部环境中可能出现的化学物质。 这种做法在科学界被称为"操纵性测试"——先假设一个特定结论，然后设计实验来确认它。正如一位专家指出，如果进行适当的统计分析，光谱中不存在DMS或DMDS的概率约为28%，仅相当于1西格玛的检测置信度。 天体生物学界早在2021年就制定了关于生物标志物证据的严格标准。要宣称"发现了生物标志物"，必须拥有多个独立、明确无误的分子信号，这些分子无法通过非生物途径产生。 目前关于K2-18b，我们能确定的只有：它是一颗类似海王星的寒冷系外行星，大气中含有甲烷和二氧化碳。其内部结构存在多种可能性，而非简单的"海洋世界"。 至于DMS或DMDS，证据微弱得令人难以信服，更不用说将它们归因于生物过程了。  所以说，探索的道路依然漫长！寻找地外生命是人类最伟大的科学探索之一，但我们必须保持理性和谨慎。过度解读数据或为了吸引眼球而夸大结论，不仅无助于科学进步，反而会损害公众对科学的信任。 真正的科学突破往往源于耐心、严谨和坚持。下一代太空望远镜或许能提供更清晰的答案，而太阳系内的探索任务（如可能在2034年重返天王星和海王星的探测器）也将帮助我们更好地理解这类气态巨行星。 在星辰大海的探索征程中，我们应当追求真相，而非满足于美丽的幻想。 K2-18b上的"生命迹象"或许终将证明只是一场误会，但这并不减损我们探索宇宙奥秘的热情——毕竟，真相往往比虚构更加精彩。 科学羊🐏 2025/05/03 祝幸福~ |
|
|
