我们真的在 K2-18b 上发现了外星生命的迹象吗？“我们应该预料到会有一些误报，这可能是其中之一”

“大海捞针，还是只是一块锋利的干草？”

周，一组天文学家宣布了太阳系以外生命的“迄今为止最有力的证据”，这似乎开启了人类寻找外星人的最新篇章——但事实真的如此吗？

该团队根据对詹姆斯韦伯太空望远镜 （JWST） 数据的分析得出的结论指出，一颗名为 K2-18b 的行星的大气中存在大量的二甲基硫醚 （DMS） 分子，该行星在距离地球约 120 光年的地方环绕着狮子座的恒星。由于 DMS 几乎完全由地球上的海藻等生命形式产生，因此天文学家认为它是在宇宙其他地方寻找生命（过去或现在）的潜在“生物特征”。根据剑桥大学的 Nikku Madhusudhan 和他的同事的说法，对 K2-18b 上存在这些分子（DMS 及其化学表亲二甲基二硫化物，或 DMDS，也是一种潜在的生物特征）的最佳解释是，这颗行星可能是一个“充满生命”的海洋世界。

“这些是我们看到的可能有人居住的外星世界的第一个迹象，”Madhusudhan 在新闻发布会上告诉记者。“这是一个革命性的时刻。”

然而，该公告引发的兴奋很快就被一波谨慎所缓和，科学家们强调，结果仍处于初步阶段，并附带一些警告。其中最主要的是 Madhusudhan 和他的团队以三西格玛统计显着性报告他们的 DMS 检测，这表明它有 0.3% 的可能性是由于随机机会。专家指出，这低于科学发现所需的典型五西格玛标准，以最大限度地减少假阳性，这意味着发现是由于统计侥幸的可能性为 0.00003%。

此外，为新的 K2-18b 研究收集的数据似乎将 JWST 推向了极限，批评者表示，研究人员可能使用了一种有偏见的模型，该模型有效地人为夸大了 DMS 在地球大气中飘荡的重要性。

“得出检测到 DMS 的结论似乎还为时过早，”佛罗里达理工学院 （Florida Institute of Technology） 的天体生物学家马纳斯维·林加姆 （Manasvi Lingam） 告诉 Space.com，他没有参与这项新研究。最新的研究“涉及新数据，但在其他人独立分析这些数据之前，我们不能对 K2-18b 的宜居性和可能存在生命做出任何声明。

加州大学河滨分校（University of California， Riverside）天体生物学助理教授埃迪·施维特曼（Eddie Schwieterman）没有参与这项新研究，他说，他特别惊讶的是，没有在可能的DMS或DMDS信号旁边发现乙烷。他解释说，宿主恒星的紫外线辐射应该会分解分子并形成丰富的乙烷作为副产品，这意味着它在 Madhusudhan 的数据中不存在，这与科学家对行星大气层的理解不一致。

“要么我们的模型有错误，要么 DMS/DMDS 可能不存在，”Schwieterman 告诉 Space.com。“在太阳系之外寻找生命不会是'一劳永逸'的探测——在此过程中，我们应该预料到一些误报，这可能是其中之一。”

以新的眼光看待旧数据

Madhusudhan 和他的同事于 2023 年首次报告了可能在 K2-18b 上检测到 DMS，当时也使用了 JWST。这一发现遭到了自己的怀疑，并且没有得到对相同数据的独立分析的支持。然而，这项最新研究使用了不同的 JWST 仪器并分析了不同波长的行星，研究小组声称这为 DMS/DMDS 分子提供了更强大、更清晰的指示。

尽管如此，许多科学家再次对这一备受瞩目的说法注入了怀疑，强调需要严格的科学审查，因为有可能对 K2-18b 大气中广受欢迎的分子做出更普通的非生物学解释。

“我们需要抵制寻找冒烟的枪支的诱惑，”他告诉 Space.com。“寻找生命是艰难的。为了提出令人信服的案例，需要收集多条自洽的证据线。

其他批评者认为，Madhusudhan 和他的团队通过构建一个选择性模型来进行“统计黑客”，其中 DMS 和 DMDS 是 K2-18b 大气光谱一半的唯一解释，从而人为地提高了分子的重要性。

“可重复性是科学的标志。我们需要看到这种情况向前发展，“Glein 说。“他们是在大海捞针中找到了一根针，还是只是一块锋利的干草？”

生命的回声还是毫无生气的化学反应？

在行星可以有人居住之前，它必须是宜居的。

2021 年，K2-18b 的最初大气成分使 Madhusudhan 和他的同事认为，这颗行星上隐藏着一片温暖的海洋，周围环绕着富含氢的大气层。得出这一结论的关键是在地球大气中检测到二氧化碳 （CO2），这使该团队认为世界可能能够容纳微生物生命。

然而，最近的研究对 CO2 的计算提出了质疑，这增加了这颗行星可能离它的恒星太近而无法在其表面支撑稳定的液态水的可能性。

“尽管我们希望它成为如此，但我不确定 K2-18b 是否适合居住，”Glein 说。

他说，科学家们在理解 K2-18b 等亚海王星系外行星的化学成分方面也处于非常早期的阶段，这意味着我们还不太确定这些世界的非生物背景或非生物组成应该是什么样子。“这些事情需要时间——近年来我们了解到，异常并不一定意味着生命，”Glein 说。

伦敦帝国理工学院（Imperial College London）的行星科学家马特·根格（Matt Genge）没有参与这项新研究，他指出，在科学家们可以自信地将信号归因于生命而不是无生命的化学或地质学之前，需要更多的背景和可能的形成途径来解释行星大气中检测到的分子的丰度。

“当一项发现与外星生命的发现一样具有里程碑意义时，令人信服的证据的门槛就设定得非常高，”Genge 说。“作为一名研究行星的地质学家，我对这些分子只能由生命产生的假设提出质疑。”

如果未来的观测确定 DMS 或 DMDS 确实存在于火星的大气层中，“那么我们可能会看到一些很酷的化学反应而不是生物化学的证据，”Glein 说。“正如卡尔·萨根 （Carl Sagan） 曾经说过的那样，生命是最后的假设。”

同样没有参与这项新研究的天体生物学家米凯拉·穆西洛娃 （Michaela Musilova） 告诉 Space.com，关于是否应该将 DMS 视为可靠的生物特征，也存在分歧。最近的一项研究表明，紫外线辐射、甲烷和硫化氢之间的大气相互作用可能导致 DMS 和 DMDS 在一个原本不适合居住的世界的上层大气中积聚。

在一颗没有生命的冷彗星上也检测到了 DMS 的痕迹，这“表明这些类型的分子可能是由我们还不熟悉的化学过程产生的，”Musilova 说。

“在多个团队通过多种方法确认发现之前，对我来说，与生物特征和检测外星生命直接相关的一切都属于'潜在发现'类别，”她补充道。

对外星生命的寻找中散布着诱人的暗示，这些暗示最终往往被证明是非生物学的解释。例如，金星云中磷化氢的潜在信号——也被认为是一种可能的生物特征——最终变成了一个误报。系外行星大气的复杂性和当前观测技术的局限性意味着解释来自光年外的信号是一个微妙而具有挑战性的过程。

Musilova 说，即使 K2-18b 最终没有被证明是生命的宿主，从研究中获得的技术和见解也将对未来研究其他潜在的宜居世界有所帮助。“天体生物学领域的每一组新数据都很有价值，它可以帮助我们更好地理解宇宙其他地方是否存在外星生命，以及我们的生命是如何在地球上形成的。”

“我只是想确保我们在热情和适当的耐心之间取得平衡，”Glein 说。“这将是一次有趣的旅程，但我们应该系好安全带。”