科学家发现一项新的、但仍属初步的证据,显示一颗绕行其他恒星的遥远行星上可能存在生命。
剑桥大学的研究团队正在分析一颗名为K2-18b的行星大气层,他们检测到了在地球上只有简单生物才能产生的分子迹象。
这是美国太空总署(NASA)的詹姆斯·
(JWST)第二次在这颗行星的大气中发现与生命相关的化学物质,而这次的结果更有希望。
不过,无论是该研究团队还是其他独立天文学家都强调,仍需更多数据来确认这些发现。
剑桥大学天文学研究所的首席研究员尼库·马杜苏丹(Nikku Madhusudhan)教授在他的实验室接受媒体访问时表示,他希望不久后就能取得决定性的证据。
他说:“这是我们目前发现最有力的迹象,显示宇宙中可能存在生命。我可以实际地说,我们有望在一到两年内确认这项信号。”
系外行星K2-18b的体积约为地球的2.5倍,距离地球约700万亿(兆)英里。
詹姆斯·韦伯太空望远镜十分强大,可以透过分析从这颗行星所环绕的小型红矮星穿过其大气层的光线,来判断行星大气的化学成分。
剑桥团队发现,K2-18b的大气似乎具有两种与生命相关的化学分子的特征:二甲基硫(DMS)与二甲基二硫(DMDS)。在地球上,这两种气体主要由海洋浮游植物与细菌所产生。
马杜苏丹教授表示,他对于在单次观测中就侦测到这么多含有这些化学成分的气体感到意外。
他说:“我们估计该行星大气中的这些气体含量,比地球上高出数千倍。”
“如果这些气体与生命的关联属实,那么这颗行星可能充满生命。”
他进一步指出:“如果我们能证实K2-18b上存在生命,这将基本证明生命在银河系中是普遍存在的。”
不过,马杜苏丹教授也坦承,目前仍有许多不确定性。
首先,这项侦测结果尚未达到足以宣称为“发现”的科学标准。
要达成此标准,研究人员必须几乎百分之百确信其结果正确、非偶然现象,这在科学上称为“五西格玛”,即99.99999%的把握。
目前的结果只有“三西格玛”,也就是99.7%的信心水准。听起来虽然很高,但仍不足以说服整个科学界。不过,相较于18个月前仅有“一西格玛”(68%)的结果,这次的发现可信度已大幅提升,当时的结果曾受到学界高度质疑。
然而,即使剑桥团队日后取得五西格玛的结果,也仍无法成为该行星存在生命的最终证据。来自爱丁堡大学的凯瑟琳·海曼斯(Catherine Heymans)教授,也是苏格兰皇家天文学家,表示即便结果极为可靠,气体的来源仍是一大疑问。
她对媒体表示:“在地球上,这些气体由海洋微生物产生,但即使拥有最完美的数据,我们也无法断言在外星球上,这些气体就是生物产物。因为宇宙中存在许多奇特现象,我们无法排除这颗行星可能有其他地质活动也能产生这些分子。”
剑桥团队也同意这种看法,并正与其他团队合作,在实验室中测试是否可透过非生物过程制造出DMS与DMDS。
其他研究团队则提出不同解释,认为K2-18b的数据不一定意味着有生命存在。不仅是否存在DMS与DMDS尚有争议,这颗行星的结构也尚无定论。
许多研究人员认为,由于K2-18b大气中缺乏氨气,推测其下方可能存在一个庞大的液态海洋,氨气被水体吸收。然而,剑桥大学的奥利佛·肖特尔(Oliver Shorttle)教授指出,也可能是熔融岩浆的海洋吸收了氨气,若为后者,则生命存在的可能性极低。
他说:“我们对系外行星的了解,完全仰赖其大气反射回来的微弱光线。我们不仅要从这些极细微的信号中找寻生命迹象,还要解读这颗行星的整体构造。”
“对K2-18b而言,目前的学术讨论仍聚焦于这颗行星的本质结构。”
来自美国国家航空航天局(NASA,美国太空总署)艾姆斯研究中心的尼可拉斯·沃根(Nicolas Wogan)博士则提出另一种解释。他的研究认为K2-18b可能是一颗没有岩土地表的迷你气态巨行星。
这些不同解释也受到其他研究人员质疑,认为它们与JWST观测数据不符,显示K2-18b的研究仍处于激烈的学术辩论之中。
马杜苏丹教授承认,要解答这个科学最大的问题,仍有很长的路要走,但他相信自己和团队正在朝正确方向迈进。
他说:“数十年后,我们也许会回顾这一刻,认为这是我们首次真正接近发现宇宙中生命的时点。”
“这或许就是转捩点,让人类开始有能力回答一个最终的问题:我们在宇宙中是否是唯一的生命存在?”