尋找地外生命的探索取得了重大進展，美國國家航空航天局的 James Webb 太空望遠鏡（JWST）已經探測到了研究人員稱之為迄今為止太陽系外潛在生物活動的最有力證據。劍橋大學的天文學家已經在系外行星 K2-18b 的大氣層中識別出可能表明生命存在的化學特徵，儘管仍需進一步確認。
系外行星研究的突破性發現
劍橋大學研究人員在距離我們太陽系124光年的系外行星 K2-18b 的大氣層中檢測到了生物特徵。利用 James Webb 太空望遠鏡的先進功能，研究團隊在該行星的大氣層中發現了二甲基硫（DMS）和二甲基二硫（DMDS）的化學指紋。這些化合物特別重要，因為在地球上，它們主要是由生物過程產生的，特別是由海洋浮游植物產生。這些分子在 K2-18b 大氣層中的濃度似乎比我們在地球上觀察到的高出數千倍，這引發了關於這個遙遠世界可能存在什麼的有趣可能性。
瞭解 K2-18b：不是地球2.0
K2-18b 的大小約為地球的2.6倍，重量是地球的8.6倍。它圍繞一顆紅矮星執行，位於天文學家稱為宜居帶的區域內，理論上其表面可能存在液態水。然而，科學家強調 K2-18b 不是一個類地行星。由劍橋天文研究所的 Nikku Madhusudhan 教授領導的研究團隊將 K2-18b 歸類為氫氣行星（Hycean planet）——一種以富含氫氣的大氣層和被海洋覆蓋的表面為特徵的行星型別。這些行星的大氣溫度可達華氏392度（攝氏200度），並且通常與它們的恆星潮汐鎖定，這意味著一側永遠面向其恆星。
K2-18b 關鍵事實：
- 距離地球：124光年（7000億億英里）
- 大小：地球直徑的2.6倍
- 質量：地球質量的8.6倍
- 軌道：位於紅矮星宜居帶內
- 分類：潛在的"海洋型"世界（富含氫氣的大氣層和海洋）
證據及其重要性
DMS 和 DMDS 的探測特別值得注意，因為這些分子被認為是潛在的生物特徵。根據 Madhusudhan 教授的說法，早期的理論工作預測，在氫氣行星上可能存在高水平的硫基氣體，如 DMS 和 DMDS，現在我們已經觀察到了它，與預測一致。研究團隊表示，他們最新的探測結果偶然發生的機率僅為0.3%，代表三西格瑪置信水平（99.7%的確定性）。然而，要宣佈確定的發現，科學家通常需要五西格瑪的結果（99.9999%的確定性）。
科學界謹慎樂觀
雖然這些發現令人興奮，但研究人員保持科學謹慎。研究團隊承認，Webb 需要額外16至24小時的觀測才能達到確認所需的置信水平。包括愛丁堡大學的 Catherine Heymans 教授在內的一些科學家指出，探測到的氣體可能是由地質過程而非生物過程產生的。為了解決這種可能性，劍橋團隊正與其他研究小組合作，調查 DMS 和 DMDS 是否可以透過非生物方式產生。
探測置信度水平：
- 當前探測：三西格瑪（99.7%的確定性）
- 確認所需：五西格瑪（99.9999%的確定性）
- 確認估計時間框架：1-2年
- 額外需要的 Webb 觀測時間：16-24小時
K2-18b 研究的未來
劍橋團隊計劃在未來幾年使用 Webb 望遠鏡進行進一步觀測。Madhusudhan 教授表示有信心他們可以在一到兩年內確認這些訊號。這項研究代表了人類尋找地外生命的潛在轉折點。如果得到確認，它將提供令人信服的證據，表明生命可能存在於我們太陽系之外，甚至在與地球截然不同的環境中。然而，以目前的技術直接探索 K2-18b 仍然是不可能的——以美國航空航天局最快的航天器帕克太陽探測器的速度，需要大約190,000年才能到達這個遙遠的世界。
對系外行星研究的影響
對 K2-18b 等氫氣行星的關注代表了尋找地外生命的戰略方法。這些行星比地球大，在我們的宇宙鄰域中相對常見，使它們比較小的地球大小的行星更容易定位和研究。這項研究強調了考慮可能存在於完全不同於地球環境中的生命的重要性，潛在地擴充套件了我們對宜居性的理解，超越了傳統的以地球為中心的模型。
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