科学家发现一颗行星上有二氧化碳信号，这是寻找外星生命的重要指标
科学家发现一颗行星上有二氧化碳信号，这是寻找外星生命的重要指标
近日，一篇发表在《天体物理学杂志》上的研究引起广泛关注。澳大利亚国立大学的科学家利用詹姆斯·韦伯太空望远镜，在距离地球约120光年的一颗系外行星TOI-674 b的大气中探测到了水蒸气，甚至还有甲烷和二氧化碳的微弱信号。这一发现为寻找外星生命带来了新的希望。
这颗系外行星的编号为TOI-674 b，最初由NASA的TESS（凌日系外行星勘测卫星）发现，质量和体积介于地球和海王星之间。它围绕一颗红矮星运行，红矮星的质量和体积都比太阳小，温度也低很多，由于它的燃烧速度相对太阳要缓慢的多，因此寿命可以达几百甚至数万亿年，远长于太阳，是宇宙中数量最多的恒星。
由于质量小，温度低，所以它的宜居带比太阳要小很多，674b的轨道半径仅约300万公里，作为对比，离太阳最近的水星平均距离约5800万公里，月亮跟地球的平均距离大约38万公里。这颗行星的公转周期短得惊人，1.98天相当于它的“一年”，速度快到让人难以想象。但它这个距离刚好处在宜居带内，也就是可能存在液态水的区域。
科学家们曾认为，这类靠近恒星的行星可能被潮汐锁定，一面永远朝向恒星炽热，一面寒冷，难以孕育生命。然而，韦伯望远镜的光谱分析揭示了意外惊喜：TOI-674 b 的大气不仅含有水蒸气，还可能有甲烷和二氧化碳。这些气体的存在暗示了一个活跃的化学环境，可能是生命代谢的证据。
在地球上，水是生命的基础，而甲烷和二氧化碳与生物过程密切相关。甲烷可能是微生物分解有机物时释放的，二氧化碳则是光合作用的原料。如果 TOI-674 b 的大气中这些气体处于“化学不平衡”状态——也就是它们本该反应消失却持续存在——那可能意味着某种活跃过程在补充它们，比如生命活动。
研究团队提出，TOI-674 b 可能是一个“水世界”，表面覆盖着深层海洋，大气富含水蒸气。地球上，生命起源于海洋；如果 TOI-674 b 拥有类似环境，或许也能孕育原始生命。
尽管前景激动人心，TOI-674 b 的生命可能性仍面临疑问。它的超短周期意味着靠近红矮星的高能辐射，可能剥离大气或破坏生命分子。潮汐锁定也可能导致极端气候，只有在冷热面之间找到平衡，生命才有机会存活。此外，甲烷和二氧化碳的来源尚未明确，非生物过程仍是可能的解释。
这次发现得益于韦伯太空望远镜的强大能力。它的中红外仪器（MIRI）和近红外光谱仪（NIRSpec）捕捉到了 TOI-674 b 大气的光谱“指纹”。这不仅确认了水蒸气，还首次探测到甲烷和二氧化碳的潜在信号。这种技术进步让我们得以窥探遥远行星的秘密，为以后研究更多系外行星铺平了道路。
科学家已经申请了更长时间的观测，来寻找更明确的证据，比如氧气或臭氧。如果这些信号被证实，我们可能迎来系外行星研究的历史性时刻——从“可能宜居”到“可能有生命”的跨越。
随着技术的进步和数据的积累，TOI-674 b或许会为我们揭开一个终极答案：人类是否孤独于宇宙？