外星生命大突破詹姆斯韦伯望远镜首次探索到外星大气中的DMS

发布时间：2023-10-12 10:30:10 所属栏目：外闻来源：未知

导读： 　　据JWST的数据表明，在距离我们很近的狮子座有一颗恒星的周边存在着一个可能拥有地球的类地行星，其绕行轨迹和表面特征也与我们的家园相似。但这些只是模糊的迹象。那么，这颗外行星存在

　　据JWST的数据表明，在距离我们很近的狮子座有一颗恒星的周边存在着一个可能拥有地球的类地行星，其绕行轨迹和表面特征也与我们的家园相似。但这些只是模糊的迹象。那么，这颗外行星存在外星生命的可能性到底有多大呢？

　　系外行星是指围绕太阳以外的恒星运行的世界。这颗行星被命名为K2-18b。之所以这样命名，是因为它是第一颗被发现围绕红矮星K2-18运行的行星。还有一颗K2-18c——也就是第二颗被发现的行星。

　　那么，这颗系外行星的条件是什么样的呢？这是一个很难回答的问题。我们有足够强大的望远镜和技术来告诉我们恒星是什么样子的，以及外行星距离它有多远，但我们无法捕捉到行星的直接图像。不过，我们可以算出一些基本的情况。计算出有多少光照射到K2-18b上对于评估这颗行星是否有生命潜力很重要。

　　K2-18b比地球更靠近它的恒星：它大约是地球到太阳距离的16%。另一个我们需要测量的是恒星的功率输出：它每秒辐射出的总能量。K2-18的功率输出是太阳的2.3%。使用几何学，我们可以算出K2-18b每平方米接收到大约1.22千瓦（kW）的太阳能。这与我们在地球上接收到的1.36 kW 的入射光相似。

　　虽然从K2-18来的能量较少，但由于行星更近，所以平衡了。到目前为止，还不错。然而，入射光计算并没有考虑到云层或者行星表面反射率。当我们考虑其他行星上的生命时，一个常用的术语是适居带，这意味着在平均表面温度下，水会处于液态——因为这种条件被认为对生命至关重要。

　　一直到2019年，加拿大的哈勃太空望远镜确定K2-18b显示出类似于水蒸气的迹象，因此可以表明这些液态水会不可避免地存在于表面。目前认为这颗行星上有大量的海洋。当时这引起了一阵兴奋，但没有进一步的证据，它只是一个有趣的结果。现在我们有报道说JWST在大气中发现了二氧化碳、甲烷和——可能——二甲基硫醚（DMS）。DMS 的暂时检测很重要，因为它只有在地球上由藻类产生。我们目前不知道它在没有生命形式的情况下能否自然产生。

　　想象一下，通过一个玻璃杯看一个灯泡。当它是空的时候，你可以完全看穿它。如果你往里面倒水，你还是可以很好地看穿，但是会有一些光学效果和颜色，这相当于空间中的氢和尘埃云。现在想象你导入了红色的食用色素——这可能相当于行星大气中的主要化学成分。但是，大多数大气是由许多化学物质组成的。寻找其中任何一种的相当于是把50种（可能更多）不同数量的彩色食用色素倒入你的玻璃杯中，然后试图确定其中一种特定颜色的含量。这是一项非常困难的任务，有很多主观评估有错误的空间。

　　此外，通过大气的光还包含了恒星化学成分的信号——进一步复杂化了分析。图形显示了以图形形式呈现的系外行星K2-18 b 的光谱，来自NIRISS和NIRSpec，垂直y轴标记为光被阻挡的量，水平轴标记为光的波长（微米）。光谱以带有垂直短线的点绘制在图中，最佳拟合模型为蓝色锯齿状白线。图中有绿色、黄色和浅蓝色的不同厚度的垂直柱子散布在图中，表示线条的变化代表甲烷、二氧化碳和二甲基硫醚的存在。图形后面是行星和恒星的插图。K2-就在几年前，人们对金星上是否存在生命产生了浓厚的兴趣，因为观测结果显示存在磷化氢气体，这种气体可以由微生物产生。然而，这一发现后来被几项研究成功地反驳了。如果对于一个在天文学上就在隔壁的行星的大气中有什么东西会有混淆，那么分析一个距离我们很多倍远的行星就是一项困难的任务。

　　系外行星K2-18b上存在生命的可能性很低，但不是不可能。这些结果可能不会改变任何人对外星生命的看法或信念。相反，它们展示了我们探索非自己世界并找到更多信息的能力。JWST 的力量不仅在于产生令人难以置信的图片，而且在于提供关于天体本身更详细和准确的数据。jwst是一个独立的研究项目，旨在通过使用先进的技术和设备收集和分析来自太阳系内行星的数据，并将其转化为有价值的洞察力。

（编辑：晋中站长网）

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