18.0% 확률! 웹 망원경은 K0-0b에서 "살아있는 가스"를 포착합니다.
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你是否曾在深夜凝视星空心中默问:在这浩瀚的宇宙中我们是否孤单?就在2025年4月17日,詹姆斯·韦伯太空望远镜向地球发回了一份足以震撼整个科学界的消息:在一颗叫K2-18b的系外行星的大气中,发现了两种极其特别的化学物质——DMS(二甲基硫醚)和DMDS(二甲基二硫醚)。乍一听它们的英文缩写仿佛是某种工业废气,但别被它们的名字骗了——在地球上,这两种物质几乎只和生命有关,尤其是海洋里的微生物。本期就来聊聊这个伟大的发现。

DMS是什么呢?简单来说,它是地球海洋中浮游植物和微生物在新陈代谢过程中释放的一种气体。它正是你在海风拂面时常常嗅到“海腥味”的主要来源。而DMDS虽然与生命的联系没有DMS那么直接,但它也往往出现在与生物活动相关的化学反应中,例如海洋微生物分解有机物时的副产物。更令人惊讶的是,这一次科学家在K2-18b大气中探测到的DMS浓度,可能比地球上高出好几千倍!如此巨量的硫化物,要么预示着星球上某种异常强大的生物活动,要么暗示着迄今为止未知的化学循环。不仅如此,K218b还并非一个冰冷、炽热或充斥着硫酸雨的绝望世界。相反,它位于红矮星可居住带内,理论上具备存在液态水的条件;其质量约为地球的8.6倍,可能拥有厚实的大气层和相对稳定的气候模型;更有研究推测,广袤的液态海洋或许覆盖了它的大部分表面。此外,在此次发现之前,韦伯望远镜就已经在该行星大气中探测到了甲烷(CH₄)和二氧化碳(CO₂),它们共同勾勒出一幅典型的“碳循环”画面,与地球上的生命过程有着惊人的相似性。

그리고 이제 DMS의 출현은 의심할 여지 없이 이 퍼즐의 핵심 조각을 채웠습니다. 그러나 다음과 같은 의문이 생긴다: 이것이 정말로 과학자들이 "냄새를 맡는" 것인가? 물론 아니에요. 이 발견 뒤에는 진정한 하이테크 블랙 기술의 축복이 있으며, 주인공은 인류 최강의 우주 망원경인 제임스 웹입니다. 이 "우주 망원경 볼륨 킹"은 매우 강력한 적외선 스펙트럼 분석 기능을 가지고 있습니다. 간단히 말해서 7광년 거리에 있는 먼 행성 대기의 분자 구성을 분석할 수 있는 초고감도 "화학적 후각 기기"와 같습니다. 이번에는 웹 망원경에 장착된 장비로, 특정 분자에서 방출되는 특수 적외선 신호를 포착하는 중적외선 장비입니다. 각 가스는 적외선 스펙트럼에 고유한 "지문"을 가지고 있으며, 과학자들은 대기 중에 어떤 성분이 있는지 결정하기 위해 이 지문에 의존합니다. 뿐만 아니라 연구팀은 매우 엄격하여 한 번 보기 위해 하나의 악기를 사용하는 것이 아니라 여러 밴드, 여러 악기를 사용하여 교차 검증합니다. 서로 다른 관찰 데이터의 반복적인 비교, 모델링 및 분석; 결국, 모두를 놀라게하는 결론에 도달했습니다 : K0-0b의 대기에서 실제로 DMS, DMDS의 강력한 신호가 있습니다. 더 비판적으로, 이 신호의 신뢰 수준은 3 시그마(0σ)에 도달하며, 이는 통계적으로 이 결과가 무작위 오류가 아니라 실제이며 정확도가 0.0%만큼 높다는 것을 의미합니다!

听起来很高对吧?但科学家还不满足。在科学界,特别是这种可能颠覆人类认知的重大话题上,大家都特别小心。99.7%已经很强,但还远没到“铁证如山”的程度。真正的“金标准”是五西格玛——,那意味着这个信号是随机巧合的可能性小于百万分之三,几乎可以说是“板上钉钉”。可问题也随之而来:DMS一定是生命制造出来的吗?虽然在地球上,DMS几乎完全由生物活动产生,但这并不意味着在宇宙的其他角落也一定是如此。我们不能简单将地球上的经验套用到外星世界。因此有观点指出:DMS的红外光谱特征与甲烷存在部分重叠,这就引出了一个关键问题——目前的仪器分辨率是否足够精准,如果不能,是否可能误将甲烷的信号误识为DMS呢?此外,还有更多假设需要认真对待。有没有可能是某种我们尚未了解的地质活动释放出了DMS呢?或者,一次巨大的彗星撞击在高温高压的条件下合成了这种分子?甚至,我们是否可能忽略了某种未知的化学反应路径,在无生命的条件下也能制造出DMS呢?

对此,剑桥大学的研究团队显得尤为清醒。他们并没有急于下结论,而是强调目前的证据还远不足以让他们拍着胸脯宣称:“我们发现了外星生命!”相反,他们已经制定了严谨的计划,准备在未来几年内继续深入研究。首先,他们计划在2026年前继续使用詹姆斯·韦伯太空望远镜,对K2-18b进行更高精度的观测,力求捕捉到更清晰、更可靠的光谱数据。其次,研究团队还将在实验室中模拟K2-18b的大气环境,尝试复现可能的非生命反应路径,看看在没有生命介入的前提下,是否也能合成出DMS。与此同时,他们还将与全球的天文学和化学研究机构展开合作,不断优化数据处理算法,提高观测数据的信噪比,力争达到科学界公认的“五西格玛”置信标准——也就是误判概率低于百万分之一的金标准。只有在所有非生命的解释都被一一排除之后,人类才能真正迈出那关键的一步,说出那句意义非凡的话:“我们,并不孤单。”

최종 답변에는 여전히 시간이 걸리겠지만 우리가 그 어느 때보다 그 결과에 더 가까워졌다는 것은 의심의 여지가 없습니다. 케플러 망원경이 최초의 외계행성을 발견한 것부터 먼 행성의 대기에서 희미한 가스의 "냄새"를 맡을 수 있는 제임스 웹 우주 망원경에 이르기까지, 인간이 별을 올려다보는 방식은 극적으로 변화했습니다. 이번에 우리는 생명의 "냄새"를 맡았습니다. 어쩌면 다음번에는 그것을 "들을" 수 있을지도 모릅니다. 그러나 그 전에 과학은 호기심이 필요하지만 이성적인 것도 필요하다는 것을 상기시켜 줍니다. 우리는 그것을 기대할 수 있지만 쉽게 신뢰할 수는 없습니다. 어쨌든, 인생의 각본은 종종 우리가 상상했던 것보다 훨씬 더 흥미진진합니다. 그리고 어쩌면 우주는 우리에게 속삭이고 있는지도 모른다: "우리만 그런 게 아니야. 그것에 대해 어떻게 생각하십니까? 토론에 오신 것을 환영합니다, 시청해 주셔서 감사합니다, 저는 우주를 탐험하고 있습니다, 다음에 뵙겠습니다.