摘要：一支科研团队利用美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）研究了一颗名为K2-18 b的系外行星的大气层，他们刚刚宣布检测到高浓度的二甲基硫醚或一种非常相似的化合物，并称这是外星生命的迹象。这让科学家和外星爱好者们兴奋不已。虽然大多数人从未听说过二甲基硫醚

来自科学美国人的报道，https://www.scientificamerican.com/article/what-is-dimethyl-sulfide-the-chemical-found-on-exoplanet-k2-18-b/

一支科研团队利用美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）研究了一颗名为K2-18 b的系外行星的大气层，他们刚刚宣布检测到高浓度的二甲基硫醚或一种非常相似的化合物，并称这是外星生命的迹象。这让科学家和外星爱好者们兴奋不已。虽然大多数人从未听说过二甲基硫醚，但它在我们地球上随处可见。但这种化合物究竟是什么？它真的是地外生命存在的迹象吗？

从化学角度来说，二甲基硫醚由一个硫原子与两个甲基键合而成，每个甲基包含一个碳原子和三个氢原子。这种小分子对人类的嗅觉有着极大的刺激性。“任何含硫物质都会非常臭——就像大蒜、臭鸡蛋的味道，”科罗拉多大学博尔德分校的化学家埃莉诺·布朗说道。

地球上的二甲基硫醚是由海洋中的微小浮游生物不断产生的。它从那里上升到大气层，大约占每十亿分子中的一个。一旦到达大气层，每个二甲基硫醚分子只能存活数小时，最多一天左右，就会在阳光和各种大气化合物的照射下发生反应而被破坏。

布朗说，这个过程在地表上具有重要的科学意义，因为这些反应最终会产生微小颗粒，称为气溶胶，可以形成云，这使得二甲基硫醚成为气候模型和其他大气科学中需要了解的重要化合物。

由于地球大气中所有可检测到的二甲基硫醚都由微生物产生，而且它分解得非常快，科学家们长期以来一直认为，这种化合物可能是所谓的“生物印记” ——一种可以在远处探测到的生命指纹——在远离地球的其他行星上存在。“在地球上，它被认为是一种真正清晰、明确的生物印记，”瑞士伯尔尼大学化学家诺拉·汉尼（Nora Hänni）说。

JWST 望远镜，这项技术拥有前所未有的能力，能够探测到从其恒星和望远镜之间经过的行星的大气化学物质。科学家们安排 JWST 望远镜研究K2-18 b，这颗行星于 2015 年被发现围绕着一颗距离地球约 124 光年的小型低温恒星运行。这颗系外行星的大小似乎介于地球和海王星之间，属于科学家从未近距离观测过的范围。

2023年，由剑桥大学天体物理学家尼库·马杜苏丹（Nikku Madhusudhan）领导的研究人员宣布，在K2-18 b的大气中首次发现了二甲基硫醚的迹象。当时，其他科学家无法证实这一发现。但周三，马杜苏丹和他的团队宣布，第二台詹姆斯韦伯太空望远镜（JWST）仪器探测到了这种化合物或类似的潜在生物特征——二甲基二硫醚，其可信度比之前的观测结果更高，而且其浓度远高于地球大气中的浓度。这项新研究结果于4月17日发表在《天体物理学杂志快报》上。

他在 4 月 17 日 YouTube 直播的演讲中说道：“你需要数千倍于地球的浓度才能解释这些数据。”

根据詹姆斯·韦伯太空望远镜的最新观测结果，以及 K2-18 b 与其恒星之间的距离计算，该距离可能允许液态水存在于其表面，马杜苏丹得出结论，最合理的解释是，该行星被一层“充满生命”的温水海洋所覆盖，他在周四的演讲中说道。

但汉尼和布朗最近的研究表明，依赖二甲基硫醚作为生命的确凿证据有些牵强。布朗和她的同事在实验室模拟地球早期大气的过程中合成了这种化合物以及类似的化合物——其中没有包含任何生物体。汉尼和她的团队在一颗名为67P/丘留莫夫-格拉西缅科的冰冻彗星上探测到了这种分子，欧洲航天局的罗塞塔号任务曾近距离探测过这颗彗星。

两位研究人员都强调，科学家对K2-18 b的了解还远远不够，无法确定其大气中发现的二甲基硫醚是由生物体产生的，还是由导致他们观测到的那种非生物偶然事件产生的。考虑到这颗外星行星的大气主要由二氧化碳组成，研究人员甚至不知道这种化合物是否会像在地球富氮大气中那样迅速消失。

“化学、行星以及所有这些过程都千差万别，”布朗说。“总有办法用非生物的方式制造出一些东西。”

牛津大学天文学家克里斯·林托特（Chris Lintott）表示，如果生命能够产生二甲基硫醚，那么同样的生命也应该能够产生其他化合物。“二甲基硫醚应该存在于一个化学网络中。如果它是由生物产生的，它应该会分解，而用于制造它的原材料——例如H2S （硫化氢）——也应该在光谱中可见。但事实并非如此。”

总的来说，他认为，当地环境始终会决定某种生物特征的构成。“寻找地球上的生物并不能很好地指导其他地方可能存在的生物，”他说。

来源：人工智能学家