韦伯望远镜在寻找生命方面取得突破

在地球上，这些分子几乎完全由生命产生，这引发了人们谨慎的兴奋：我们可能比以往任何时候都更接近在太阳系外发现生命。尽管此次探测尚未达到科学证明的黄金标准，但使用不同仪器和波长进行的独立验证强化了K2-18b作为宜居行星的潜力。尽管如此，研究人员仍强调，需要进行严格的后续研究，以排除未知的非生物过程，并证实这些非凡的发现。

基于这一关键时刻，显然发现其他星球上的生命需要的远不止一次探测。为了真正了解一个遥远的世界，科学家必须超越单纯的大气特征，考虑行星的表面、内部以及更广泛的环境背景。凭借韦伯望远镜无与伦比的能力，我们不仅能瞥见大气的踪迹，还能为天体生物学的全面新纪元奠定基础。

美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜正在开启寻找地外生命的新篇章。但寻找生命不仅仅是探测到一些大气气体——环境至关重要。为了自信地识别生命迹象，科学家还必须了解行星的表面、内部和周围环境。

凭借其无与伦比的红外灵敏度和分辨率，韦伯太空望远镜能够比以往更详细地研究太阳系外的小型岩石行星。它可以确定这些遥远的行星是否拥有大气层，更重要的是，它可以分析这些大气层的化学成分，寻找宜居性的迹象，以及潜在的生物特征，例如可能由生物体产生的气体。

然而，探测生物特征仍然极具挑战性。对于一颗行星，韦伯太空望远镜可能需要数百小时的观测时间，即便如此，证据也可能不够明确。恒星的衰老以及行星大气随时间的变化等因素都会使搜寻工作变得复杂。此外，韦伯太空望远镜观测到的许多行星的轨道恒星远不如太阳宜居。

这幅图展示了基于科学数据的系外行星 K2-18 b 的可能外观。K2-18 b 是一颗质量为地球 8.6 倍的系外行星，围绕宜居带内温度较低的矮星 K2-18 运行，距离地球 120 光年。图片来源：NASA、ESA、CSA、Joseph Olmsted（空间望远镜研究所）、Nikku Madhusudhan（爱荷华州天文台）

在宇宙的其他地方寻找生命也是一个过程，仅仅检测到一个潜在的生物特征并不构成生命的发现。需要后续研究和多条相互融合的证据来确认真正的生物特征，并排除误报，这可能需要多个任务的独立数据和广泛的大气模型。

如果观测结果暗示存在潜在的生物特征气体，那么最重要的意义之一就是需要进行后续研究。可以开发用于生物和非生物解释的模型。在此基础上可以做出预测，并通过进一步的观察进行验证。如果排除生命存在的可能性，这些负面结果对天体生物学的发展同样至关重要，因为它们可以帮助我们避免误报，并改进我们未来在类似星球上寻找生物特征的工作。

虽然韦伯望远镜的设计初衷并非寻找其他行星上的生命，但它的卓越性能使其成为首个能够表征一些围绕较冷恒星运行的最有希望的小行星大气层的天文台。这些早期观测为未来的任务奠定了科学和技术基础，例如美国宇航局计划中的“宜居世界”天文台，该天文台在发射时将专门针对围绕类太阳恒星运行的类地行星。

韦伯科学的一个新前沿是研究海西斯行星——理论上指比地球更大、可能宜居的行星，拥有相对较稀薄的富氢大气层和大量的液态水海洋。韦伯正在帮助研究人员探究K2-18 b是否是这样的行星，并利用丰富的光谱数据来完善我们的理解。海西斯行星的概念非常新颖，其潜在生物特征的环境背景仍在探索中。随着该领域的快速发展，韦伯对海西斯行星的观测将继续推动探索，并为下一代科学探索提供信息。

编译自/ScitechDaily