導讀：
對發現“生物標誌物”分子的大膽斷言招致了眾多質疑。
Alexandra Witze | 撰文
Nature Portfolio | 來源
近日，一個天文學家團隊引起了全球關注，聲稱他們發現了“太陽系外生物活動的迄今最強訊號”。該團隊表示，有一顆名為K2-18 b的遙遠行星，其大氣中存在的一種或多種分子可能來自活的生物體[1]。
這一結論引來了其他研究系外行星大氣中這類“生物標誌物”研究人員的一片質疑聲。
“這不算很強的證據。”美國約翰斯·霍普金斯大學天文學家Stephen Schmidt說。“幾乎可以肯定這不是生命。”亞利桑那大學天體生物學家Tessa Fisher表示。
在此，《自然》分析了這個引發熱議的結論，以及為何許多科學家認為這根本不算外星生命的證據。
這個由英國劍橋大學科學家領導的團隊運用韋布望遠鏡（JWST），報道了在K2-18 b大氣中發現二甲基硫（DMS）分子的線索——DMS是可由細菌產生的一種刺激性化合物，而K2-18 b是一個比海王星小的行星，距離地球38秒差距。該團隊透過分析透過該行星大氣的星光，檢測到了該分子；不同化學物質會在星光光譜中留下識別印記。資料還顯示，相關分子二甲基二硫（DMDS）可能存在，或和DMS一同存在或替代DMS而存在[1]。這些化學物質之所以引發關注，是因為在地球上，它們都是由活的生物體產生的，如海洋浮游生物。
2023年，該團隊曾報告過類似發現[2]。在這項後續研究中，團隊用一組不同的波長進行搜尋，發現了提示這些分子存在的更強更清晰的訊號，他們表示。
釐清一個遙遠行星的化學組成，對技術的要求極高，團隊表示。“我們現在見證著系外行星科學的一次重大正規化轉移，”團隊領導人、劍橋大學天文學家Nikku Madhusudhan在4月17日的直播座談會上表示。他對於在文章發表前接受採訪的請求未予回覆。
科學家尋找地外生命已經有幾百年了。如果DMS和DMDS確實存在於該行星的大氣中，而且它們確實是由生物活動產生的，那麼這次的發現可謂石破天驚。
該研究還標誌著理解K2-18 b類似行星的一次進步，這類行星代表了宇宙中迄今已鑑定的逾5800顆行星的絕大多數。根據它們的質量，人們稱之為“迷你海王星”（mini-Neptunes），但除質量外我們對它們的構成所知甚少。包括Madhusudhan團隊在內的研究人員表示，有些行星可能是籠罩在氫氣大氣中的有毒水世界[3]。如果真是這樣，這些地方可能是尋找地外生命的最佳目標之一。
第一個問題是K2-18 b上是否有水——或是有一個能支援生命的表面。對該行星和類似行星的建模研究顯示，它們可能非常貧瘠[4,5]。“一派死氣沉沉的迷你海王星情景一直是最簡約的解釋。”華盛頓大學的行星科學家Joshua Krissansen-Totton說。
其次是DMS或DMDS是不是存在，或是這些訊號是否為謬誤的問題。劍橋團隊報告的測量資料“將JWST的能力推到了極限”，馬克斯·普朗克天文學研究所的天文學家Laura Kreidberg說。
Schmidt和他的同事今年重新分析了該團隊在2023年提出的結論，並沒有在資料中發現生物標誌物分子的證據[6]。Schmidt表示，新的觀測結果有很多噪音，報道的特徵可能只是統計波動。不過，劍橋的研究團隊表示，訊號源於偶然的可能性只有0.3%。
最後，即使訊號為真，在斷定這個訊號來自生命之前，還有很多問題要解決，其他研究人員表示。比如，實驗室實驗顯示，DMS能透過非生物過程產生——這些過程不涉及生命[7]。“我們對這些大氣的化學組成了解得很少。”領導該實驗、科羅拉多大學博爾德分校的化學家Eleanor Browne說道。其他人報道了歐洲空間局探索的一個彗星上存在DMS，而這個彗星上絕對沒有生命[8]。
“行星環境才是最重要的。”加州大學河濱分校的天體生物學家Edward Schwieterman說。如果這些分子確實存在於該行星的大氣中，他說，“我們就要開動腦筋，想象它們從非生物過程產生的各種新途徑，並評估這些可能性，最後才能將它作為存在生命的證據。”
Madhusudhan和他的同事希望能獲得JWST的更多觀測時間，幫助確定他們結論的統計顯著性。除此之外，Schwieterman說，“你還想看到來自多個獨立團隊的驗證。”
無論這個結論如何收尾，它都表明研究K2-18 b這類行星非常重要，Kreidberg說，“這是我們瞭解行星大氣如何工作的一個寶藏地。”
[1]Madhusudhan, N. et al. Astrophys. J. 983, L40 (2025).
[2] Madhusudhan, N. et al. Astrophys. J. 956, L13 (2023).
[3]Holmberg, M. & Madhusudhan, N. Astron. Astrophys. 683, L2 (2024).
[4] Wogan, N. F. et al. Astrophys. J. 963, L7 (2024).
[5] Glein, C. R., Yu, X. & Luu, C. N. Preprint at arXiv https://doi.org/10.48550/arXiv.2504.09752 (2025).
[6] Schmidt, S. P. et al. Preprint at arXiv https://doi.org/10.48550/arXiv.2501.18477 (2025).
[7] Reed, N. W. et al. Astrophys. J. 973, L38 (2024).
[8] Hänni, N. et al. Astrophys. J. 976, 74 (2024).
原文以Signs of life on a distant planet? Not so fast, say these astronomers標題發表在2025年4月17日《自然》的News Explainer版塊上
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