( Cii.中国2025年4月27日讯)截至今日,天文学家通过詹姆斯·韦布空间望远镜(JWST)中红外相机(MIRI)在距离地球124光年的K2-18b行星大气中,首次检测到地球生物特征分子——二甲硫醚(DMS)和二甲基二硫醚(DMDS)。该行星质量为地球的8.6倍,体积是地球的2.6倍,位于恒星宜居带内,表面可能存在液态水,分类为“Hycean行星”(假设其富氢大气层下存在液态海洋)。观测数据显示,K2-18b大气中DMS浓度超过地球百万分之十(地球浓度低于十亿分之一),DMDS浓度与之相关,信号强度达到三西格玛(3σ,99.7%置信度)。此次发现通过行星凌日法验证,即分析行星经过恒星前方时大气对星光的吸收光谱,并结合2023年近红外仪器(NIRISS/NIRSpec)与2025年中红外仪器(MIRI)的交叉验证数据。
科学界认为,DMS/DMDS组合更可能源自生命活动(如微生物代谢),而非火山或恒星辐射催化的非生物成因。若确认,将首次在宜居带行星上发现类似地球的生命化学信号,支持“海神星”假说,即富氢大气下的海洋环境可能孕育非地球生命形式。不过,当前3σ置信度尚未达到科学界五西格玛(5σ,错误率<0.00006%)标准,需额外16-24小时观测提升信噪比。NASA与剑桥大学团队计划未来1-2年内完成验证,并升级JWST高分辨率光谱仪(HRS)以检测磷化氢等其他生物标志物。
技术层面,JWST中红外成像技术首次实现系外行星大气痕量气体检测,灵敏度达0.1微米级颗粒。对比数据显示,K2-18b的DMS浓度(约10ppm)是地球的百亿倍,而观测波长(6-12微米)覆盖了硫基分子的关键吸收特征。研究还借鉴地球深海热液喷口微生物的硫循环机制,推测其为潜在生命模型,并应用火星甲烷波动分析经验解读系外行星大气动态。
此次发现标志着地外生命探测从环境适宜性筛选迈入化学证据阶段。尽管非生物成因争议仍存(如爱丁堡大学质疑行星可能无岩石表面),但DMS/DMDS信号为后续研究提供了核心靶点。若验证成功,将推动生命搜寻策略从单一标志物转向多分子协同分析,为银河系生命分布研究开辟新方向。