天文學家最近宣布了一項令人振奮的發現：利用詹姆斯韋伯太空望遠鏡，他們在K2-18b（一顆在其恆星宜居帶內運行的遙遠行星）的大氣中檢測到了潛在的生物特徵氣體——二甲基硫醚(DMS) 和二甲基二硫醚(DMDS)。

在地球上，這些分子幾乎完全由生命產生，這引發了人們謹慎的興奮：我們可能比以往任何時候都更接近在太陽系外發現生命。儘管此次探測尚未達到科學證明的黃金標準，但使用不同儀器和波長進行的獨立驗證強化了K2-18b作為宜居行星的潛力。儘管如此，研究人員仍強調，需要進行嚴格的後續研究，以排除未知的非生物過程，並證實這些非凡的發現。

基於這一關鍵時刻，顯然發現其他星球上的生命需要的遠不止一次探測。為了真正了解一個遙遠的世界，科學家必須超越單純的大氣特徵，考慮行星的表面、內部以及更廣泛的環境背景。憑藉韋伯望遠鏡無與倫比的能力，我們不僅能瞥見大氣的痕跡，還能為天體生物學的全面新紀元奠定基礎。

美國太空總署的詹姆斯韋伯太空望遠鏡正在開啟尋找地外生命的新篇章。但尋找生命不僅僅是探測到一些大氣氣體——環境至關重要。為了自信地識別生命跡象，科學家還必須了解行星的表面、內部和周圍環境。

憑藉其無與倫比的紅外線靈敏度和分辨率，韋伯太空望遠鏡能夠比以往更詳細地研究太陽系外的小型岩石行星。它可以確定這些遙遠的行星是否擁有大氣層，更重要的是，它可以分析這些大氣層的化學成分，尋找宜居性的跡象，以及潛在的生物特徵，例如可能由生物體產生的氣體。

然而，探測生物特徵仍然極具挑戰性。對於一顆行星，韋伯太空望遠鏡可能需要數百小時的觀測時間，即便如此，證據也可能不夠明確。恆星的衰老以及行星大氣隨時間的變化等因素都會使搜尋工作變得複雜。此外，韋伯太空望遠鏡觀測到的許多行星的軌道恆星遠不如太陽宜居。

這張圖展示了基於科學數據的系外行星K2-18 b 的可能外觀。 K2-18 b 是一顆質量為地球8.6 倍的系外行星，圍繞著宜居帶內溫度較低的矮星K2-18 運行，距離地球120 光年。圖片來源：NASA、ESA、CSA、Joseph Olmsted（太空望遠鏡研究所）、Nikku Madhusudhan（愛荷華州天文台）

在宇宙的其他地方尋找生命也是一個過程，僅僅偵測到一個潛在的生物特徵並不構成生命的發現。需要後續研究和多條相互融合的證據來確認真正的生物特徵，並排除誤報，這可能需要多個任務的獨立數據和廣泛的大氣模型。

如果觀測結果暗示存在潛在的生物特徵氣體，那麼最重要的意義之一就是需要進行後續研究。可以開發用於生物和非生物解釋的模型。在此基礎上可以做出預測，並透過進一步的觀察進行驗證。如果排除生命存在的可能性，這些負面結果對天體生物學的發展同樣至關重要，因為它們可以幫助我們避免誤報，並改進我們未來在類似星球上尋找生物特徵的工作。

雖然韋伯望遠鏡的設計初衷並非尋找其他行星上的生命，但它的卓越性能使其成為第一個能夠表徵一些圍繞較冷恆星運行的最有希望的小行星大氣層的天文台。這些早期觀測為未來的任務奠定了科學和技術基礎，例如美國太空總署計畫中的「宜居世界」天文台，該天文台在發射時將專門針對圍繞類太陽恆星運行的類地行星。

韋伯科學的一個新前沿是研究海西斯行星——理論上指比地球更大、可能宜居的行星，擁有相對較稀的富氫大氣層和大量的液態水海洋。韋伯正在幫助研究人員探究K2-18 b是否是這樣的行星，並利用豐富的光譜數據來完善我們的理解。海西斯行星的概念非常新穎，其潛在生物特徵的環境背景仍在探索中。隨著該領域的快速發展，韋伯對海西斯行星的觀測將繼續推動探索，並為下一代科學探索提供資訊。

編譯自/ ScitechDaily