韋伯望遠鏡有望在「氫海洋行星」發現外星生命跡象
最新研究指出,一類被稱為「氫海洋行星」(Hycean planets)的系外行星,可能是詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(JWST)偵測生命特徵的最佳目標。這類行星擁有深厚的海洋與濃厚的氫氣大氣層,若確實存在,很可能成為銀河系中最常見的宜居星球。
加州大學河濱分校天體生物學家Eddie Schwieterman表示:「相較於類地行星的大氣幹擾與觀測限制,氫海洋行星能提供更清晰的生命訊號。」研究團隊特別鎖定一組名為「甲基鹵化物」的化學物質,這類化合物在地球上由某些細菌與海洋藻類產生,可作為潛在的生命標記。
氫海洋行星的概念由劍橋大學行星科學家Nikku Madhusudhan於2021年首創,目前仍屬假說性質。這類行星預計環繞紅矮星執行,其中最受矚目的候選者是距離地球124光年、位於獅子座的K2-18b。韋伯望遠鏡已在此行星大氣中偵測到二氧化碳與甲烷,且缺乏一氧化碳和氨的跡象,與氫海洋行星理論預測相符。
研究團隊進一步提出,甲基鹵化物在氫海洋行星大氣中可能比類地行星的氧氣更易偵測。論文第一作者Michaela Leung解釋:「現有技術難以在類地行星上發現氧氣,但甲基鹵化物在韋伯望遠鏡僅需13小時就能觀測到,大幅降低研究成本。」
不過這項理論面臨兩大挑戰:首先,氫海洋行星是否存在尚未證實;其次,這類行星的高溫環境是否適合生命仍是未知數。但Schwieterman指出:「若發現這類微生物,它們必然是厭氧生物,其代謝方式將完全顛覆我們對生命的認知。」
值得注意的是,紅矮星佔銀河系恆星總數四分之三,且其劇烈輻射往往會摧毀類地行星的大氣層。相較之下,擁有厚實氫氣層保護的氫海洋行星,反而可能成為紅矮星系統中生命的最佳庇護所。這意味著宇宙中適合生命的氫海洋行星,數量可能遠超類地行星。
這項突破性研究已於3月11日發表於《天體物理學期刊通訊》,為外星生命搜尋開闢全新方向。