【原】造假還是希望？30%錯誤率背后的‘外星生命’炒作戰(zhàn)！

科學(xué)羊 2025-05-03 發(fā)布于廣東

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大家好，我是科學(xué)羊??。

宇宙中每一顆恒星周圍都隱藏著無數(shù)秘密，就像一張等待揭曉的宇宙彩票。在眾多系外行星中，K2-18b最近成為了頭條新聞主角——有研究團(tuán)隊(duì)宣稱在這顆距離地球124光年的行星大氣中發(fā)現(xiàn)了"生命跡象"。

然而，當(dāng)科學(xué)熱潮褪去，我們不禁要問：這一發(fā)現(xiàn)究竟有多可靠？

01 認(rèn)識K2-18b：不是你想象的"第二地球"

2015年開普勒太空望遠(yuǎn)鏡第一次發(fā)現(xiàn)K2-18b，研究發(fā)現(xiàn)其質(zhì)量約為地球的8.6倍，半徑是地球的2.6倍。是一顆圍繞紅矮星運(yùn)行的星球。

這顆行星每33天繞其母恒星公轉(zhuǎn)一周，表面平均溫度約為-8°C。對于急切尋找地外生命的科學(xué)家們來說，這似乎是個充滿希望的目標(biāo)。

但別急著歡呼。

K2-18b的密度僅為2.7克/立方厘米，不到地球密度的一半。結(jié)合其體積與質(zhì)量，它更像是一個"冷海王星"，而非類地行星。

想象一個巨大的氣態(tài)巨行星，而非一個巖石世界，這才是K2-18b的真實(shí)面貌。

02 從水蒸氣幻覺到甲烷確認(rèn)

2019年，一項(xiàng)研究聲稱利用哈勃太空望遠(yuǎn)鏡數(shù)據(jù)在K2-18b大氣中發(fā)現(xiàn)了水蒸氣。這一消息引發(fā)了廣泛關(guān)注，許多媒體紛紛報(bào)道這可能是一個被全球海洋覆蓋的"水世界"。

然而，科學(xué)的魅力在于不斷自我糾正。當(dāng)詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡（JWST）通過更廣譜段（0.8至5.0微米）對K2-18b進(jìn)行觀測后，結(jié)果出人意料——先前被認(rèn)為是水蒸氣的信號，實(shí)際上是甲烷。

這一發(fā)現(xiàn)徹底推翻了"水世界"假說。

K2-18b更可能類似于我們太陽系中的海王星，其大氣主要由氫、氦和甲烷構(gòu)成。韋伯望遠(yuǎn)鏡還發(fā)現(xiàn)了二氧化碳的存在，但并未檢測到水蒸氣、一氧化碳或氨氣。

03 二甲硫醚：真的是生命跡象嗎？

2025年初，由劍橋大學(xué)尼庫·馬杜蘇丹領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)拋出了一項(xiàng)轟動性聲明：他們在K2-18b大氣中發(fā)現(xiàn)了二甲硫醚（DMS）和二甲基二硫（DMDS）的痕跡，并稱這些分子在地球上主要通過生物過程產(chǎn)生。

聽起來令人激動，但這一宣稱存在兩個致命問題：

首先，所謂的"探測"實(shí)在太微弱了。

在近紅外光譜段對DMS的探測僅有1西格瑪水平的顯著性，意味著這一"發(fā)現(xiàn)"有超過30%的可能性只是偶然誤差。在天文學(xué)領(lǐng)域，這根本不構(gòu)成有效探測。換句話說，研究者實(shí)際上什么都沒找到。

其次，即使DMS真的存在于K2-18b大氣中，它也不一定意味著生命存在。雖然地球上的DMS主要由浮游植物和細(xì)菌產(chǎn)生，但這種分子在宇宙中相當(dāng)常見，完全可以通過非生物途徑形成。

此圖展示了由詹姆斯?韋伯太空望遠(yuǎn)鏡（JWST）搭載的 NIRSpec 和 NIRISS 儀器獲取的系外行星 K2-18b 在 0.8 至 5.0 微米波段的光譜。信號以帶有誤差棒的數(shù)據(jù)點(diǎn)形式呈現(xiàn)；發(fā)現(xiàn)團(tuán)隊(duì)對信號的解釋與之并列顯示。早期的哈勃數(shù)據(jù)僅覆蓋 1.1 至 1.7 微米范圍，在此范圍內(nèi)甲烷和水蒸氣的特征幾乎無法區(qū)分。

科學(xué)家已在銀河系中心的分子云、彗星（如著名的67P/楚留莫夫-格拉希門克彗星）中發(fā)現(xiàn)了DMS，這些地方顯然不存在我們所知的生命形式。

盡管如此，這個研究團(tuán)隊(duì)并未停止他們的宣傳。他們隨后獲取了JWST中紅外（MIRI）光譜數(shù)據(jù)，并發(fā)布了更加大膽的聲明，重申K2-18b光譜中存在DMS，并暗示可能還有DMDS。

他們確實(shí)做了一些有價值的工作：成功獲取了這顆遙遠(yuǎn)行星的MIRI光譜，證明了JWST望遠(yuǎn)鏡在研究系外行星大氣方面的強(qiáng)大能力。

數(shù)據(jù)顯示K2-18b大氣中確實(shí)存在特定氣體信號，但問題在于他們?nèi)绾谓庾x這些數(shù)據(jù)。

研究團(tuán)隊(duì)聲稱在3西格瑪顯著性水平上支持存在DMS或DMDS，但這一結(jié)論幾乎是由他們設(shè)計(jì)的測試方法預(yù)先決定的。

他們只考慮了"海西恩世界"（可能有全球海洋的行星）模型，排除了其他可能情景，比如擁有巖漿海洋的模型。

更糟的是，他們只分析了模型中允許存在的物種，而忽略了在其他內(nèi)部環(huán)境中可能出現(xiàn)的化學(xué)物質(zhì)。

這種做法在科學(xué)界被稱為"操縱性測試"——先假設(shè)一個特定結(jié)論，然后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來確認(rèn)它。正如一位專家指出，如果進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)分析，光譜中不存在DMS或DMDS的概率約為28%，僅相當(dāng)于1西格瑪?shù)臋z測置信度。

天體生物學(xué)界早在2021年就制定了關(guān)于生物標(biāo)志物證據(jù)的嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)。要宣稱"發(fā)現(xiàn)了生物標(biāo)志物"，必須擁有多個獨(dú)立、明確無誤的分子信號，這些分子無法通過非生物途徑產(chǎn)生。

目前關(guān)于K2-18b，我們能確定的只有：它是一顆類似海王星的寒冷系外行星，大氣中含有甲烷和二氧化碳。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)存在多種可能性，而非簡單的"海洋世界"。

至于DMS或DMDS，證據(jù)微弱得令人難以信服，更不用說將它們歸因于生物過程了。