詹姆斯·韦伯太空望远镜：外星生命的新视角

詹姆斯·韦伯太空望远镜：外星生命的新视角

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https://m.sohu.com/a/778135811_121624748/?pvid=000115_3w_a

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https://science.nasa.gov/missions/webb/nasas-webb-maps-weather-on-planet-280-light-years-away/

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https://mparticle.uc.cn/article.html?uc_param_str=frdnsnpfvecpntnwprdssskt#!wm_aid=383c5f5c9c364fbab6f49d901bcc5c16!!wm_id=6d75aed1200c48f6999be4f5338a3737

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https://www.space.com/james-webb-space-telescope-wasp-43b-weather

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https://m.douyin.com/share/video/7427879263132585276

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https://arxiv.org/abs/2410.08724

2023年，詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）在探索外星生命方面取得了重大突破。它不仅在类地行星K2-18b的大气层中发现了可能的生物标志气体——二甲基硫醚（DMS），还详细研究了热气态巨行星WASP-43b的极端天气条件。这些发现为科学家们提供了深入了解外星生命可能性的重要线索。

K2-18b是一颗位于狮子座方向的超级地球，质量约为地球的8.63倍，半径约为2.61倍。它围绕着一颗名为K2-18的红矮星运行，轨道半长轴约为0.16个天文单位。这颗红矮星质量约为太阳的0.495倍，光度仅为太阳的2.3%。尽管K2-18b与主恒星的距离比地球与太阳近得多，但它恰好位于宜居带内，这意味着其表面可能存在液态水。

JWST通过其先进的观测设备，对K2-18b进行了详细的大气分析。结果显示，这颗行星的大气中含有大量水蒸气，并且检测到了甲烷和二氧化碳。更令人兴奋的是，科学家们在大气中发现了二甲基硫醚（DMS）的痕迹。DMS是一种在地球上主要由海洋浮游生物产生的气体，因此被视为潜在的生物标志物。

研究团队通过分析JWST获取的高分辨率透射光谱，发现K2-18b的大气成分与理论预期存在差异。按照常理，这颗行星的大气中应该存在大量氨气，但实际观测中并未检测到明显的氨气信号。科学家们推测，由于氨气极易溶于水，而大气中已知存在大量水蒸气，因此最合理的解释是在K2-18b的表面存在大量液态水海洋，这些海洋溶解了大气中的氨气。

除了K2-18b，JWST还对另一颗系外行星WASP-43b进行了详细研究。这颗热木星距离地球约283光年，每19小时完成一次绕恒星公转。由于与恒星距离极近（仅约130万公里），WASP-43b被潮汐锁定，一面永久面向恒星，另一面则永久背对。

面向恒星的一面温度高达2300°F（约1260°C），足以熔化铅；而背对恒星的一面温度则降至1110°F（约600°C）。这种极端的温差导致了剧烈的天气现象，包括极端风速和可能由熔岩组成的云层。

JWST的中红外仪器（MIRI）首次揭示了WASP-43b昼夜两侧的详细气候特征。观测显示，这颗行星存在剧烈的天气系统，包括狂风和可能由岩石液滴组成的云层。这些发现展示了系外行星气候的多样性，同时也凸显了地球环境的独特性。

自2021年发射以来，JWST已经对多种类型的系外行星进行了观测，包括类地行星、热木星等。天文学家Joshua Lothringer创建了一个专门的系外行星观测数据仪表盘，用于展示JWST观测到的行星类型、质量以及轨道周期等信息。

这些发现不仅扩展了我们对宇宙中生命可能性的理解，还为未来的太空探索提供了重要线索。随着JWST继续其宇宙探索任务，我们有望获得更多关于宇宙奥秘的发现。

尽管目前的发现还不能确定外星生命的存在，但K2-18b上DMS的检测结果无疑为寻找外星生命提供了新的希望。正如一位科学家所说：“K2-18b的发现让我们意识到，宇宙中可能存在与地球截然不同的生命形式，这为未来的探索开辟了新的方向。”