來自外星生命的氣息？AI筆記看天文學家首次在系外行星偵測到 DMS 分子
人類首次從宇宙深處聽見生命的低語？
宇宙浩瀚無邊，生命是否僅存在於地球，始終是人類心中最深的疑問之一。而如今，這個問題的答案似乎正在逐步揭曉。根據曾由劍橋大學主導、並發表於《Nature》期刊的研究報告，天文學家在一顆名為 K2-18b 的獅子座系外行星上，疑似探測到了前所未見的化學線索——來自大氣中的「二甲基硫（Dimethyl Sulfide，DMS）」的微弱訊號。
這種氣體在地球上僅由海洋浮游植物等微生物產生，是極具指標性的生物標記物。這項發現不僅引發科學界的廣泛關注，更可能成為人類首次偵測到外星生命活動的里程碑。筆者透過 AIMochi ，將多筆資料分享到LINE聊天室裡，快速協助我們整理大量資訊，在探索未來的路上越走越順利。
DMS 是什麼？為什麼它會引起全世界科學家的關注？
二甲基硫（DMS）是一種有機含硫分子，在地球的海洋中普遍存在，由藻類和微生物釋放。DMS 能夠參與地球氣候調節，影響雲層形成與溫度循環，更是許多研究探討氣候與生物互動的核心成分。
關鍵在於：DMS 在自然界中並無已知的非生物產生機制。正因如此，若在外星大氣中發現 DMS，其來源極可能來自某種形式的生命。
正如研究領導者、劍橋大學天文物理學家 Nikku Madhusudhan 所言：「目前我們尚無地球以外的非生物過程，能大量產生 DMS。」
K2-18b——迷你海王星中的適居世界
K2-18b 是一顆位於獅子座、距離地球約 124 光年的系外行星，質量約為地球的 8.6 倍，半徑約為 2.6 倍，被歸類為「迷你海王星」。它環繞著一顆 M 類紅矮星（K2-18），位於其適居帶中，這表示其表面溫度有可能支持液態水的存在，是科學家最感興趣的「海洋世界型」行星之一。
更重要的是，K2-18b 擁有厚重的富氫大氣。富氫大氣（hydrogen-rich atmosphere）是指一種以氫氣（H₂）為主要成分的大氣層，通常與我們熟悉的地球大氣結構完全不同。這類大氣多見於系外行星，尤其是「迷你海王星」或「超地球」類型。特色是密度較低、分子質量小，使得大氣層相對膨脹，也就是說行星的大氣會「鼓起來」，這讓天文學家更容易利用光譜儀觀測其組成。氫氣分子透明度高，有利於紅外線觀測，非常適合用 JWST 等太空望遠鏡偵測其中的微量分子。因此這樣的環境可讓大氣層中的生物標記分子——如 DMS、甲烷（CH₄）、二氧化碳（CO₂）等潛在的生命指標——更容易在觀測中被偵測到。
在此和大家分享一個有趣的理論。根據哈佛大學教授 Sara Seager 的研究，某些微生物可以在富氫大氣中生存，甚至利用氫氣進行代謝。這使得擁有富氫大氣的系外行星，成為尋找外星生命的熱門目標。此外，富氫大氣還具有溫室效應的潛力，意味著即使距離母恆星較遠，也可能因大氣保溫而維持液態水條件，增加「潛在適居性」。
如何偵測 DMS？凌日光譜法與 JWST 的貢獻
因 K2-18b 表面被富氫大氣覆蓋著，所以比地球型大氣更透明，適合進行「凌日光譜」觀測。故這次觀測是透過詹姆斯・韋伯太空望遠鏡（JWST）進行。科學家使用「凌日光譜法」：當行星從地球視角掠過母恆星前方時，部分恆星光會穿越其大氣層並被吸收，不同分子會吸收特定波長，留下獨特光譜痕跡。
JWST 的高靈敏度與紅外線波段能力，使其可探測到更深層的大氣結構與微弱訊號。在本次觀測中，JWST 發現大氣中有水蒸氣、甲烷和二氧化碳，同時首次出現 DMS 分子的可能訊號。
三西格瑪意義與五西格瑪標準——我們有多確定？
這次 DMS 的發現屬於「三西格瑪」統計意義，意味著誤判機率約為 0.27%（即每 370 次中可能有一次是誤差）。在粒子物理學與天文學中，通常需達到「五西格瑪」標準（誤差機率百萬分之一）才可宣稱為科學確證。
研究團隊強調，他們已排除多種系統性誤差、進行穩定性測試，訊號在不同模型與資料處理下仍持續出現。但他們也承認，目前證據仍需更進一步觀測與驗證。
還可能是什麼？地外生命之外的可能解釋
雖然 DMS 是極具生命指標意義的分子，科學家仍保持謹慎態度。他們無法完全排除某些我們尚未知的化學機制或行星內部動力可能產生 DMS。
這也是研究接下來的重點之一：透過實驗室模擬與理論化學建模，評估是否存在可能的非生物來源。NASA 表示：「我們不只要找出證據，更要理解背景與條件，避免過度詮釋。」
麻省理工學院（MIT）的行星科學家 Sara Seager 認為這是「生物標記物搜尋史上的突破點」，但她也強調：「這還不是決定性證據。我們需要更多的數據、更長的觀測週期、更多星體作比較。」
哈佛大學的理論物理學家 Avi Loeb 也指出：「這次發現代表我們正在進入可真正探討地外生命存在的科學時代。但科學需要的是反覆驗證，而不是一次性的訊號。」
根據 NASA 的說法，接下來幾年將進行更多針對 K2-18b 的觀測任務。JWST 將再度對該行星進行多波段觀測，並嘗試偵測其他生命相關分子如氧氣（O₂）、臭氧（O₃）、氨（NH₃）等，以拼湊出完整的生物地球化學模型。
此外，未來將啟動的「羅馬太空望遠鏡（Roman Space Telescope）」與歐洲太空總署的「ARIEL 任務」，也將專注於類似行星的大氣組成分析。我們也將持續追蹤天文科學，利用 AIMochi 快速幫助我們整理大量資料，處理事情的路上事半功倍!