詹姆斯·韦伯太空望远镜捕获了系外行星 K2-18 b 大气层的数据。这颗行星在其恒星的宜居带内运行，距地球 124 光年。由剑桥大学研究人员领导的团队已经确定了与二甲基硫醚或二甲基二硫醚兼容的光谱信号。地球上的这些化合物主要来自海洋生物过程。
此次观察使用了 MIRI 仪器，该仪器的工作波长与之前分析中使用的波长不同。信号达到三西格玛水平。这相当于大约有 0.3% 的可能性是纯噪声。这次检测发生在 2025 年 4 月，强化了 2023 年的初步数据，这些数据已经显示出微弱的相同化合物痕迹。
K2-18 b 于 2015 年被开普勒望远镜发现。世界的半径约为地球的2.6倍，质量约为地球的8.6倍。模型表明密度足够低，表明存在大量的水。这颗行星属于亚海王星类别，在银河系中很常见，但在太阳系中不存在。
行星满足可能形成全球海洋的条件
詹姆斯·韦伯 (James Webb) 之前在 2023 年的观测证实了 K2-18 b 大气中存在甲烷和二氧化碳。氨的含量达到了纯气态行星预期的水平，这强化了富含氢层下方存在液态水的环境的想法。
这种组合定义了 Hycean 世界的概念。其中，深海将覆盖地表，而高层大气则含有氢气。行星从恒星接收的能量类似于地球从太阳接收的能量。气候模型表明水可以大规模地以液态存在。
- 半径是地球的2.6倍
- 质量相当于地球的8.6倍
- 轨道位于宜居带内
- 大气中显示出甲烷和二氧化碳
- 检测到氨含量低
这些特征将 K2-18 b 与迄今为止研究的其他亚海王星区分开来。
二甲硫醚检测专家意见不一
二甲硫醚（DMS）在地球上与海洋浮游植物结合。 K2-18 b 的估计浓度将超过陆地浓度几个数量级。剑桥团队认为该信号与生物活动相一致，尽管他们避免明确肯定生命。
发表几周后，芝加哥大学的研究人员重新评估了相同的数据。他们得出的结论是，该信号可能是由仪器噪声或校准变化引起的。随后的独立分析，包括 James Webb 的多仪器集成，进一步证实了 DMS 或 DMDS 缺乏可靠的统计证据。
三西格玛水平低于天文学高影响力发现所需的五西格玛标准。之前的案例，例如金星上的磷化氢案例，已经表明初步迹象可能并不成立。
重新分析凸显数据局限性
结合 NIRISS、NIRSpec 和 MIRI 观测结果的研究发现，无需 DMS 即可解释光谱。其他带有甲基的化合物，例如乙烷，也会产生类似的吸收模式。
数据缩减显示出对处理管道中微小变化的敏感性。包含 DMS 的模型并不总是优于分子较少的简单版本。与较短波长带相比，MIRI 光谱中的信息内容较低。
天文学家强调，詹姆斯·韦伯使得对宜居带内系外行星的大气层进行了前所未有的详细研究。 K2-18 b 作为这些技术的测试。新的观测计划将增强或反驳人们对信号的信心。
亚海王星系外行星表征的进展
K2-18 b 代表了可居住区的第一个世界，其大气层在多个光谱带中进行了分析。观察证实甲烷是某些模型中的主要成分。它们还限制了无海洋大气中预期存在的某些气体的存在。
围绕 DMS 的争论说明了科学过程。独立重新分析测试初步结果。社区等待更多的行星凌日来积累数据并减少不确定性。
对系外行星的研究仍在继续。团队计划在接下来的周期中与詹姆斯·韦伯进行更多观察。目的是更好地绘制大气成分图，并澄清非生物机制是否可以解释检测到的痕迹。