摘要：天文学家发现了太阳系以外的生物签名最有希望的迹象，尽管它们仍然谨慎。...
天文学家发现了太阳系以外的生物签名最有希望的迹象，尽管它们仍然谨慎。
剑桥大学领导的天文学家使用来自詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）的数据，已经检测到二甲基硫化物（DMS）和/或二甲基二硫化物（DMDS）的化学指纹，在外生的K2-18B大气中，该指纹在其居住区的外生K2-18b的大气中。
在地球上，DMS和DMD仅由生命产生，主要是微生物生命，例如海洋浮游植物。尽管未知的化学过程可能是K2-18b大气中这些分子的来源，但结果是最有力的证据表明，生命可能存在于我们太阳系以外的行星上。
这些观察结果已经达到了统计显着性的“三个sigma”水平 - 这意味着它们偶然发生的概率为0.3％。为了达到科学发现的公认分类，观察结果必须越过五个sigma阈值，这意味着它们偶然发生的概率低于0.00006％。
研究人员说，与JWST进行的16到24小时的随访观察时间可能有助于他们达到至关重要的五个sigma意义。他们的结果报告在天体物理日记信。
早期观察到K2-18b的观察结果是巨大的8.6倍，是地球的大小的2.6倍，在Leo的星座中，距离为124光年 - 在其大气中鉴定出甲烷和二氧化碳。这是第一次在宜居区的系外行星的大气中发现碳基分子。这些结果与对“ Hycean”行星的预测一致：在富含氢气的气氛下的一个可居住的海洋覆盖的世界。
但是，另一个弱信号暗示了K2-18b上发生其他事情的可能性。 “我们不确定我们上次看到的信号是否是由于DMS造成的，但这只是令人兴奋的暗示，让我们与JWST一起使用另一种乐器，让我们再次与JWST保持外观，”剑桥天文学研究所的Nikku Madhusudhan教授领导了这项研究。
为了确定遥远行星大气的化学成分，天文学家分析了行星的恒星的光，或者如从地球所见，其恒星或在恒星前的经过。随着K2-18B的过渡，JWST可以检测出恒星亮度的下降，并且在到达地球之前，一小部分星光穿过地球的大气层。地球大气中某些星光的吸收在恒星谱中留下了烙印，天文学家可以将其拼接在一起，以确定系外行星大气的组成气体。
使用JWST的Niriss（近红外成像仪和无频谱仪）和NIRSPEC（近红外光谱仪）仪器进行了较早的DMS暂定推断，它们共同覆盖了近红外（0.8-5微米）波长范围。新的独立观察使用了JWST的Miri（中红外仪器），在中红外（6-12微米）范围内。
Madhusudhan说：“这是一种独立的证据，使用了与以前不同的仪器以及不同的波长范围的光范围，在那里，与先前的观察没有重叠。” “信号通过强烈而清晰。”
美国巴尔的摩太空望远镜科学研究所的研究人员MånsHolmberg表示：“看到结果出现并在整个广泛的独立分析和鲁棒性测试中保持一致，这是一个令人难以置信的认识。”
DMS和DMD是来自同一化学家族的分子，预计两者都是生物签名。两种分子在观察到的波长范围内具有重叠的光谱特征，尽管进一步的观察结果将有助于区分两个分子。
但是，K2-18b大气中的DMS和DMD的浓度与地球上的浓度大不相同，在地球上它们通常低于数十亿美元的一部分。在K2-18B上，估计它们要强大数千倍 - 超过十分之一。
Madhusudhan说：“早期的理论工作已经预测，在Hycean Worlds上可能有可能高水平的基于DMS和DMD的硫的气体。” “现在，我们已经与预测的那样观察到了。鉴于我们对这个星球的了解，这是一个拥有生命的海洋世界，这是最适合我们拥有的数据的场景。”
Madhusudhan说，尽管结果令人兴奋，但在声称在另一个世界上发现生活之前，获得更多数据至关重要。他说，尽管他谨慎乐观，但以前在K2-18b上工作的化学过程可能会导致观察结果。他希望与同事合作，能够进行进一步的理论和实验性工作，以确定在当前推断的水平上是否可以非生物学生产DMS和DMD。
加的夫大学的合着者Subhajit Sarkar说：“这些生物签名分子的推断提出了有关可能产生它们的过程的深刻问题。”
同样来自剑桥天文学研究所的合着者Savvas Constantinou表示：“我们的工作是现在确认和理解这些令人兴奋的发现的含义的所有调查的起点。”
Madhusudhan说：“重要的是，我们对自己的结果深表怀疑，因为只有再次测试和测试，我们才能达到对它们充满信心的地步。” “这就是科学的工作方式。”
Madhusudhan说，虽然他尚未声称自己是确定的发现，但凭借JWST和未来计划的望远镜等强大的工具，人类正在采取新的步骤来回答最重要的问题：我们一个人吗？
Madhusudhan说：“从现在开始的几十年，我们可能会回顾这个时间点，并认识到这是生命宇宙到达的时候。” “这可能是一个转折点，突然间，我们是否独自一人在宇宙中是我们能够回答的基本问题。”
James Webb太空望远镜是NASA，ESA与加拿大航天局（CSA）之间的合作。这项研究得到了英国研究与创新（UKRI）边境研究资助的支持。
