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 là gì? Nói một cách đơn giản, nó là một loại khí do thực vật phù du và vi sinh vật thải ra trong các đại dương của trái đất trong quá trình trao đổi chất. Đó là nguồn chính của "mùi biển" mà bạn thường ngửi thấy khi gió biển thổi. Mặc dù DMDS không liên quan trực tiếp đến sự sống như DMS, nhưng nó cũng có xu hướng xảy ra trong các phản ứng hóa học liên quan đến các hoạt động sinh học, chẳng hạn như sản phẩm phụ của vi sinh vật biển phân hủy chất hữu cơ. Điều đáng ngạc nhiên hơn nữa là lần này các nhà khoa học đã phát hiện ra nồng độ DMS trong khí quyển của K6-0b, có thể cao gấp hàng nghìn lần so với trên Trái đất! Một lượng lớn sunfua như vậy cho thấy một số loại hoạt động sinh học mạnh bất thường trên hành tinh, hoặc gợi ý về một chu kỳ hóa học cho đến nay chưa được biết đến. Không chỉ vậy, K0b không phải là một thế giới tuyệt vọng lạnh lẽo, nóng đỏ hay tràn ngập mưa axit sunfuric. Ngược lại, nó nằm trong vùng có thể ở được của sao lùn đỏ và về mặt lý thuyết có điều kiện cho sự hiện diện của nước lỏng; Nó có khối lượng gấp khoảng 0,0 lần Trái đất, có thể có bầu khí quyển dày và các mô hình khí hậu tương đối ổn định, và một số nghiên cứu suy đoán rằng các đại dương lỏng rộng lớn có thể bao phủ hầu hết bề mặt của nó. Ngoài ra, trước phát hiện này, kính viễn vọng Webb đã phát hiện ra khí mêtan (CH₄) và carbon dioxide (CO₂) trong bầu khí quyển của hành tinh, cùng nhau vẽ nên một bức tranh điển hình về "chu trình carbon" và có sự tương đồng nổi bật với các quá trình sống trên Trái đất.

Và bây giờ, sự xuất hiện của DMS chắc chắn đã lấp đầy mảnh ghép cốt lõi của câu đố này. Nhưng câu hỏi đặt ra: đây có thực sự là những gì các nhà khoa học "ngửi thấy"? Tất nhiên là không. Đằng sau khám phá này là phước lành của công nghệ đen công nghệ cao thực sự, và nhân vật chính là kính viễn vọng không gian mạnh nhất của nhân loại - James Webb. "Vua thể tích kính viễn vọng vũ trụ" này có khả năng phân tích quang phổ hồng ngoại rất mạnh mẽ. Nói một cách đơn giản, nó giống như một "dụng cụ khứu giác hóa học" siêu nhạy có thể phân tích thành phần phân tử của bầu khí quyển của các hành tinh xa xôi ở khoảng cách 7 năm ánh sáng. Lần này, nó là một công cụ trên kính viễn vọng Webb: thiết bị hồng ngoại trung bình, thu các tín hiệu hồng ngoại đặc biệt phát ra bởi một số phân tử nhất định. Mỗi loại khí có một "dấu vân tay" duy nhất trong quang phổ hồng ngoại, mà các nhà khoa học dựa vào để xác định những thành phần nào có trong khí quyển. Không chỉ vậy, nhóm nghiên cứu cũng rất nghiêm ngặt, họ không chỉ sử dụng một nhạc cụ để xem một lần mà còn sử dụng: sử dụng nhiều băng tần, nhiều nhạc cụ để xác nhận chéo; So sánh, mô hình hóa và phân tích lặp đi lặp lại các dữ liệu quan sát khác nhau; Cuối cùng, một kết luận đã được đưa ra khiến mọi người bị sốc: trong bầu không khí của K0-0b, thực sự có một tín hiệu mạnh mẽ của DMS, DMDS. Quan trọng hơn, mức độ tin cậy của tín hiệu này đạt đến ba sigma (0σ), theo thống kê có nghĩa là kết quả này là thật, không phải lỗi ngẫu nhiên và độ chính xác cao tới 0,0%!

Nghe có vẻ cao, phải không? Nhưng các nhà khoa học không hài lòng. Trong cộng đồng khoa học, đặc biệt là về một chủ đề lớn có thể làm đảo lộn nhận thức của con người, mọi người đều rất cẩn thận. 7,0% đã mạnh, nhưng nó còn lâu mới đạt mức "bằng chứng sắt đá". "Bản vị vàng" thực sự là năm sigma——, có nghĩa là xác suất tín hiệu là một sự trùng hợp ngẫu nhiên nhỏ hơn 3 trên một triệu, gần như là một "sự chắc chắn". Nhưng câu hỏi đặt ra: DMS có phải được tạo ra từ sự sống? Trong khi ở trên Trái đất, DMS được sản xuất gần như hoàn toàn bởi hoạt động sinh học, điều đó không có nghĩa là nó nhất thiết phải xảy ra ở các góc khác của vũ trụ. Chúng ta không thể đơn giản áp dụng trải nghiệm của Trái đất vào một thế giới ngoài Trái đất. Do đó, người ta đã chỉ ra rằng dấu hiệu quang phổ hồng ngoại của DMS trùng lặp một phần với khí mêtan, điều này đặt ra câu hỏi quan trọng - độ phân giải của thiết bị hiện tại có đủ chính xác không, và nếu không, liệu có thể xác định sai tín hiệu mêtan là DMS không? Ngoài ra, còn nhiều giả định khác cần được xem xét nghiêm túc. Có thể nào đó là một loại hoạt động địa chất nào đó mà chúng ta chưa biết đang giải phóng DMS? Hay đó là một tác động của sao chổi khổng lồ đã tổng hợp phân tử ở nhiệt độ và áp suất cao? Liệu có thể chúng ta bỏ qua một số con đường phản ứng hóa học chưa biết và tạo ra DMS trong điều kiện vô tri vô giác?

Về vấn đề này, nhóm nghiên cứu của Đại học Cambridge đặc biệt tỉnh táo. Thay vì vội vã đưa ra kết luận, họ nhấn mạnh rằng bằng chứng hiện tại là không đủ để họ vỗ ngực và tuyên bố: "Chúng tôi đã phát hiện ra sự sống ngoài Trái đất!" "Thay vào đó, họ có một kế hoạch nghiêm ngặt và sẵn sàng tiếp tục nghiên cứu chuyên sâu trong những năm tới. Đầu tiên, họ có kế hoạch tiếp tục sử dụng Kính viễn vọng Không gian James Webb để thực hiện các quan sát K18-0b có độ chính xác cao hơn từ 0 năm trước, trong nỗ lực thu thập dữ liệu quang phổ rõ ràng và đáng tin cậy hơn. Thứ hai, nhóm nghiên cứu cũng sẽ mô phỏng môi trường khí quyển của K0-0b trong phòng thí nghiệm để cố gắng tái tạo các con đường phản ứng không sống có thể có để xem liệu DMS có thể được tổng hợp mà không cần sự can thiệp của sự sống hay không. Đồng thời, họ sẽ làm việc với các tổ chức nghiên cứu thiên văn học và hóa học trên toàn thế giới để liên tục tối ưu hóa các thuật toán xử lý dữ liệu và cải thiện tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu của dữ liệu quan sát, phấn đấu đạt được tiêu chuẩn độ tin cậy "năm sigma" được cộng đồng khoa học công nhận – tiêu chuẩn vàng cho xác suất sai thấp hơn một phần triệu. Chỉ sau khi tất cả những lời giải thích không sống đã bị loại bỏ thì nhân loại mới có thể thực sự thực hiện bước quan trọng đó và nói những lời có ý nghĩa: "Chúng ta không đơn độc". ”

Mặc dù câu trả lời cuối cùng vẫn sẽ mất thời gian, nhưng không nghi ngờ gì rằng chúng ta đang tiến gần hơn đến nó hơn bao giờ hết. Từ việc phát hiện ra ngoại hành tinh đầu tiên của kính viễn vọng Kepler đến Kính viễn vọng Không gian James Webb, cho phép chúng ta "ngửi thấy" các khí mờ nhạt trong bầu khí quyển của các hành tinh xa xôi, cách con người nhìn lên các vì sao đã thay đổi đáng kể. Lần này, chúng ta "ngửi thấy" sự sống; Có lẽ lần sau, chúng ta sẽ có thể "nghe" nó. Nhưng trước đó, khoa học nhắc nhở chúng ta rằng sự tò mò là cần thiết, nhưng cũng cần phải có lý trí. Chúng ta có thể mong đợi nó, nhưng chúng ta không thể tin tưởng nó một cách dễ dàng. Rốt cuộc, kịch bản của cuộc sống thường thú vị hơn nhiều so với những gì chúng ta tưởng tượng. Và vũ trụ, có lẽ, đang thì thầm với chúng ta: "Chúng ta không phải là những người duy nhất. Bạn nghĩ gì về điều đó? Chào mừng bạn đến với cuộc thảo luận, cảm ơn bạn đã xem, tôi đang khám phá vũ trụ, chúng ta sẽ gặp lại bạn lần sau.