Revisiting K2-18 b: JWST finds a lead in the search for life on a mysterious exoplanet
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本周，在詹姆斯·韦伯太空望远镜 (JWST) 的帮助下，我们将重新审视2024年最引人注目的系外行星发现之一。JWST探测到K2-18b大气中存在甲烷和二氧化碳的迹象。JWST系外行星科学副项目科学家Knicole Colón解释了这一发现如何重塑我们对地球以外生命探索的方式，并帮助我们更多地了解被称为“次海王星”的神秘系外行星类别。敬请关注行星协会首席科学家Bruce Betts的“有什么新鲜事”。了解更多信息，请访问：https://www.planetary.org/planetary-radio/2025-jwst-new-lead-in-search-for-life 查看omnystudio.com/listener了解隐私信息。</context> <raw_text>0 宜居带系外行星上的二氧化碳和甲烷？詹姆斯·韦伯太空望远镜在本周的行星广播中揭开了K2-18b的奥秘。我是行星协会的Sarah Al-Ahmed，我们将继续探索我们太阳系及更远地方的人类探险历程。您可能已经听说，加利福尼亚州洛杉矶县一直深受持续野火的影响。

行星协会的总部位于加利福尼亚州帕萨迪纳市，我们许多工作人员都居住在这个地区。野火已经导致我们的一些团队成员流离失所，有些人遭受了重大损失。在此期间，我们感谢我们的会员、支持者和各位行星广播听众的耐心等待。我们希望你们一切安好，你们的亲人平安无事。因此，本周我们将重新回顾我们2024年最受欢迎的剧集之一。但请放心，我们下周将推出全新内容。

今天，我们将借助JWST（詹姆斯·韦伯太空望远镜）深入探讨一项最引人注目的系外行星新发现。如果您是寻找生命或只是酷炫系外行星的粉丝，那么您将大饱眼福。JWST已探测到K2-18b大气中存在甲烷和二氧化碳的迹象。这一发现可能有助于我们重新思考对地球以外生命探索的方式，并将我们对次海王星的理解提升到一个新的水平。

我们的特邀嘉宾Nicole Colon博士是JWST的系外行星科学副项目科学家。她将向我们详细介绍所有细节。然后，请继续收听行星协会首席科学家Bruce Betts的“有什么新鲜事”环节。如果您喜欢行星广播并希望随时了解最新的太空发现，请务必点击您最喜爱的播客平台上的订阅按钮。通过订阅，您将不会错过任何一集充满新奇和令人敬畏的宇宙知识及其在我们宇宙中位置的节目。

现在，让我们进入想象中的宇宙飞船，前往一个与我们自己的世界截然不同的星球。在距离我们大约100光年，狮子座方向，一颗名为K2-18b的红矮星周围存在一颗行星。K2-18b是一颗次海王星，这是一种大小和质量介于地球等类地行星和海王星等冰巨星之间的系外行星。

这颗行星的质量大约是地球的8.6倍，并且位于其恒星的宜居带内。这是恒星周围的一个区域，那里的温度不太热也不太冷，足以让液态水存在于表面。次海王星是我们银河系中发现的最常见类型的系外行星，但您会注意到我们的太阳系中没有任何此类行星。这些世界对我们来说是一个巨大的谜团，但我们正开始在开普勒、哈勃和JWST等太空望远镜的帮助下了解更多信息。

K2-18b最初是利用开普勒太空望远镜的数据发现的，这是我最喜欢的望远镜之一。

它是一个专门用于寻找太阳系外行星的太空观测站。但直到2019年，这颗特殊的行星才真正成为太空新闻的焦点。英国伦敦大学学院空间化学数据中心的一个团队利用哈勃太空望远镜的数据分析了K2-18b的大气成分。他们得出了一个重磅新闻标题。

美国宇航局的哈勃望远镜首次在宜居带系外行星上发现了水蒸气。或者我们当时是这样认为的。对K2-18b大气层的更深入分析必须等到2021年詹姆斯·韦伯太空望远镜发射后才能进行。剑桥大学Nekumadu Sudan领导的一个国际合作团队利用JWST再次观察了K2-18b。剧情变得更加复杂了。在JWST的帮助下，他们的团队探测到了一些非同寻常的东西。

甲烷、二氧化碳，以及可能是二甲基硫醚，这是一种主要由地球上的生物体产生的化合物。现在，不要太兴奋。我们并不是说那里有生命，但这确实是一个非常酷的发现。我们今天的嘉宾是Nicole Colon博士。

她是美国马里兰州格林贝尔特美国宇航局戈达德太空飞行中心的宇宙物理学家。她还是JWST的系外行星科学副项目科学家，以及凌日系外行星勘测卫星（TESS）科学支持中心的主任。她之前也曾在哈勃太空望远镜担任副运行项目科学家。

她的研究一直围绕着寻找和描述系外行星展开，但她对像K2-18b这样古怪的行星情有独钟。你好，Nicole！你好！你好吗？

我很好。我很高兴你能来节目中谈论这个话题，因为这是一个非常有趣的世界。它也不是第一次成为新闻焦点。我觉得我已经想了解更多关于这个世界的消息好几年了。你之前曾担任哈勃太空望远镜的副运行项目科学家。所以你是最合适的人选来回答这个问题：K2-18b的首次观测是否完全让你大吃一惊？简而言之，是的。

但要更详细地回答，这令人着迷，因为K2-18b，对吧，这是一颗相对较小的行星。它比地球大，但我们的太阳系中没有这样的行星。你知道，它的大小对我们来说是未知的，尽管它非常常见。这是一个谜。因此，我们想研究它的气氛，了解一下，这些东西到底是由什么构成的？

这就是哈勃太空望远镜首次观测发挥作用的地方。我们想，等等，这实际上非常漂亮，因为当我们研究行星大气层时，我们习惯于挖掘如此微弱的信号，这些信号真的很难探测到。

因此，看到当时我们可以预测到的分子的一个非常强烈的探测结果，我们当时预测的是水，这真是令人难以置信，因为我们预测到了它，而且它就在那里。

我认为它很酷的一点是，我记得当时读到有人建议这颗行星上可能有甲烷，但我们当时还没有能力弄清楚。现在我们有了JWST，它正在彻底改变系外行星研究。所以能够参与其中并真正进行这种探测一定非常酷。

是的，这是哈勃太空望远镜的强大之处，但其局限性在于它能够让我们进行这些非常初步的观察，即在近红外光区域进行深入研究，在那里我们可以寻找通常由于行星大气中的水而产生的水吸收特征。

像K2-18b这样的行星的问题在于，它们的温度处于甲烷在这些波长下也会发挥作用的范围。因此，在哈勃波长范围内存在这种简并性。因此，正是借助詹姆斯·韦伯太空望远镜，我们可以进入，扩展波长范围，获得非常高精度的数剧来观察

看看，它实际上是水，这是我们最初寻找的东西，还是甲烷，结果证明，我们认为是水的东西现在很可能是甲烷了。这就是我们做我们所做的事情的原因。两种情况都有可能吗？

有可能，是的。根据目前的组合数据集，我们看到哈勃看到了某些东西。我们认为是水，因为这是标准模型预测的。它也预测了甲烷，但是

我们有这种简并性。我们需要更多的数据。所以现在我们有了更多的数据。JWST告诉我们，好吧，有甲烷。这很好。但现在我们实际上将通过JWST在未来获得更多的数据。所以故事还没有结束。我们现在认为甲烷是主要的分子，而水实际上是

不重要的，我们称之为不重要的。它可能仍然存在，但含量要低得多。因此，有了更多JWST数据，我们将能够获得更完整的画面，并了解，好吧，扩展波长范围，获得更精确的数据，并寻找更多吸收特征，看看它们与模型的比较情况。

你和这个研究项目中的合作者们对这个结果有什么反应？这对他们来说是令人惊讶的，还是那种“我完全知道会这样”的击掌庆祝的情况？我认为这实际上相当令人惊讶，因为我们都再次最初认为，“哦，这很正常。它会含有一些水，也许还有一些二氧化碳，一些其他的碳分子。它可能也含有甲烷。”

我认为我们惊讶的是，我们所说的光谱中甲烷的含量有多么高。由于甲烷占主导地位，因此存在许多吸收特征。更不用说二甲基硫醚的暗示了。所以我们会到达那里，你知道的。但是是的，我认为我们都很惊讶，尤其是因为

这颗行星围绕运行的恒星也比太阳更冷，因此它更有可能拥有本身就含有水的星斑。因此，这增加了哈勃数据最初的复杂性，例如，“它真的是来自行星的水吗？还是恒星污染了我们正在测量的行星光谱？”实际上，如果

它不是水，那就很好，因为这样恒星对我们看到的数据的影响就较小了。这是一个很好的观点，也引出了我的下一个问题，因为我相信有很多不熟悉我们如何实际研究这些系外行星大气层的人。你使用了什么方法和仪器来进行这种探测，这与恒星本身有什么关系？对于我们正在研究的这些行星来说，它们围绕其恒星运行的距离相当

相对来说比较近。所以基本上这意味着我们实际上无法直接分辨出这颗行星。我们没有拍摄恒星和行星系统的照片，我们实际上也没有看到一颗代表行星的点。相反，我们必须使用一种间接技术，

称为凌日法。这之所以有效，是因为恒星和行星实际上是如此排列，以至于当行星经过恒星前方并遮挡恒星的一些光线时，我们可以探测到这一点。因此，我们探测到亮度整体下降。

但除此之外，行星还有大气层。因此，大气层会导致恒星的额外光线被遮挡。这就是我们可以使用称为透射光谱的技术的原因。但它实际上只是测量行星及其大气层的表观深度如何随光波长而变化。我们可以寻找

由于水吸收大气中的额外星光或二氧化碳或甲烷（大气中存在的任何物质）而导致的额外亮度下降。它会存在。它会充当不透明分子。因此，它会阻挡来自恒星的额外光线。是的，这就是我们使用的技术。而且它是

哈勃望远镜和JWST用来研究其大部分行星的技术。它们也使用直接成像技术来研究行星，并直接从行星获得光点，但对于所谓的宜居带中的行星，我们还没有做到这一点，因为它们仍然相对靠近它们的恒星。

是的，我们需要一些非常强大的仪器才能做到这一点。但我认为这正是我们对次海王星种群了解得越来越多的一件很酷的事情。它们并不小，因此更容易研究它们的大气层，因为它们非常蓬松。这给了我们一个非常好的机会。

绝对的。你在飞船上使用了什么光谱仪来实际研究这种大气层？望远镜上实际上共有四种仪器。目前，K2-18b使用了两种仪器，但更多仪器即将到来。所以基本上，有NEARES仪器，我认为这是一个首字母缩略词。

我甚至不记得了。每个字母都是首字母缩略词。它是一种NIRS仪器，以及用于此首次K2-18b数据分析的NIRSpec仪器。

然后据我了解，还有更多数据来自MIRI仪器，该仪器实际上比这些其他仪器进入更远的红外区域。因此，它提供了我们无法通过NIRISS和NIRSpec获得的更多附加波长覆盖范围。这很好，因为它也增加了哈勃之前观察到的内容。它进入更多区域

我们可以寻找不同的吸收特征，或者至少确认我们已经看到的东西的独立确认，即使它是同一颗行星，同一台望远镜，但它是不同的光波长。是的，我本来想问，不同的光范围是否允许我们仅仅验证我们已经从你的研究中了解到的内容？或者它可能会告诉我们一些我们还不知道的大气层信息？

我认为两者兼而有之。所以我喜欢，“是的，验证这个词，这是一个很好的词，因为这些分子，它们有

吸收，我们称之为在很宽的波长范围内横截面，因此比最近和近光谱仪覆盖的范围更广。这就是为什么MIRI能够看到这些分子的额外特征、吸收特征，并再次验证我们已经看到的东西的存在，甚至验证其丰度，因为当我们

观察这些特征并看到吸收特征时，这就是探测。但实际上，我们还会做额外的工作和建模来提取大气中这些分子的丰度。因此，拥有额外的波长覆盖范围将验证探测和丰度测量结果。

然后，是的，每当我们观察新的波长时，特别是最近对于任何系外行星的JWST数据，我们似乎都会在每个数据集中获得一些我们不一定期望看到的新的特征。我们可以用模型等来证实这一点。我们没有看到任何太

太出乎意料的东西，但在某种意义上，我们确实看到了我们可能没有意识到我们可以用JWST如此轻松地看到的东西，仅仅是因为望远镜运行得如此之好，以至于每个数据集都像，“哇，我们可以像这样看到它吗？”但实际上，我前几天与我的一个同事进行了一次谈话，谈到他年轻的时候，我们甚至不认为他们能够探测到系外行星。

然后当我上大学的时候，我们才开始发现系外行星。我们一次只进行一次凌日观测。然后是开普勒和TESS以及所有其他望远镜。现在我们已经拥有了5500多颗系外行星。是的。现在我们可以观察它们的大气层，并清楚地了解它们在如此遥远的距离上发生了什么。我希望人们能够欣赏到这有多么不可思议，我们在过去几十年里取得了多大的进步。是的。

是的，太神奇了。我记得当我开始读研究生院时，我作为研究生写了我的第一篇论文。在引言中，你总是会谈到系外行星的现状。我认为当时只有不到20颗凌日行星。我可以告诉你关于每一颗行星的一些信息。你知道，我知道它们的所有名称、特性，对吧？一切。有了5500多颗行星，我现在做不到了。不可能。

但你知道，这给了你专业化的机会。而且我理解你对我们太阳系中真正没有遇到的世界感兴趣，这是最有趣的一组。我认为这很有趣。我们需要多少次凌日才能进行这些探测？

因此，对于JWST来说，所有这些正在发布的第一个结果的问题是，许多结果都是第一次观察。因此，我们只需要对一颗行星进行几次凌日观测即可获得第一个数据集，然后我们很可能会让天文学家在他们进行了第一次观察后提出对目标进行后续观测的建议。这就是这里K2-18b的情况，其中观察到了两次不同的凌日，

但每次只使用一种仪器，一次使用最近的仪器，一次使用近光谱仪。我们只有这两个数据集，就已经看到了如此多的证据，以及数据中包含的如此多的信息，这实际上令人印象深刻。是的。

是的，不幸的是，每个人和他们的妈妈以及厨房水槽都想使用JWST，因为它是一台如此强大的望远镜。因此，我们在第一次观察中可以做的事情是有限的。即使那样，几乎每一个系外行星研究都发现了

我们没有预料到的事情。这实际上非常令人印象深刻。绝对的。并且请记住，尽管我们希望如此，但JWST也研究一些不是系外行星的东西。我们不能一直使用它。不幸的是，我们只需要16个JWST就足够了。没错。那将是令人惊叹的。我知道有一些迹象表明这个世界可能是一颗海王星系外行星。这是什么意思？

是的，这是一个奇怪的……我说奇怪的事情，因为它是一个较新的概念。所以很难理解，因为……

它最初归结于它是一颗超级地球/次海王星大小的行星。这意味着这些海王星世界的大小是地球的1到4倍。它们不是地球大小或更大，但也不是海王星大小或更小。对于太阳系来说，我们没有任何类似的东西。它们对我们来说是全新的，但是

不仅仅是它们的大小。它们也具有适当的质量，具有正确的密度，基本上具有

一个相当大的岩石核心，还有一个相当大的表面海洋，然后还有一个某种大气层，可能是一个扩展的富氢大气层。所以有很多氢，可能有一个巨大的水海洋，还有一个致密的岩石核心。所以它们密度很大，但很蓬松。蓬松是指它们拥有我们可以用整个透射光谱技术研究的大气层。

它们是有趣的目标，因为地球被认为是，它显然有一个致密的岩石核心，但它的气氛相对来说非常稀薄。而这些海王星世界被认为不仅拥有超级致密的大气层，就像木星、土星或海王星一样，而且拥有更像地球的大气层，但实际上是一个全新的世界，如果你能想象的话。对。

很难想象，因为它超出了我们的理解范围。我们甚至对海王星和天王星知之甚少，因为在我们探索太空的整个历史上，我们只用宇宙飞船飞越过它们一次。所以我们在理解这些冰巨星方面已经非常有限了。

然后你引入这样一个次海王星世界，我们从未见过类似的东西，然后探测到甲烷和可能的水。这超出了我们所知和所理解的范围，它是扩展我们理解的完美目标，不仅是世界的理解，尤其是在寻找生命方面。是的，如果我们正在寻找生命，这就是我们想要的。我们做……

即使我们并非有意为之，我们也一直在这样做。所以这是一个问题，是的，扩展我们的视野。就像我们知道地球上有生命一样。显然我们在这里，你知道，我们在播客上聊天。这里有生命。但那是我们所知的生命，对吧？所以我们必须跳出框框思考。我们不知道的生命是什么样的？这就是天文学家假设这种新的行星种群可能适宜居住的原因，即使

即使它们处于这种独特的尺寸、质量和密度范围内。所有这些观测都是第一步，从哈勃到JWST。它们是第一步，说，好吧，

这种类型世界的氛围构成是否与预测模型相符等等？是的，这一切如何融合在一起？这仍然是一颗海王星行星吗？我认为，你知道，证据仍然存在。但是是的，正如我们提到的，还会有更多JWST数据出现，我相信甚至会超过已经计划的内容。哦，我希望如此，因为这是一个奇怪的世界。

它值得进行大量的观测来尝试理解这一点，因为每当你偶然发现这样一个世界时，它就像一个在无限延伸的美丽干草堆中的一根针。我确实想问一下，次海王星是我们银河系中探测到的最常见的行星类型。

这是我们探测方法的结果，还是实际上它是最常见的行星类型？因此，大多数这些世界，是的，大多数系外行星都是用凌日法发现的。这样一来，我们就偏向于行星从我们的角度来看实际上与恒星对齐的系统。我想那里的另一个偏差是

这些行星也更倾向于围绕它们的恒星运行得更近，因为这只会增加我们探测到它们的概率。但话虽如此，

似乎缺乏巨大的木星大小的行星。这些将是迄今为止最容易探测到的行星。它们是任何探测方法首先探测到的行星，或者至少是围绕类太阳恒星运行的行星。你会认为，好吧，如果巨型行星是最常见的，那么即使忽略探测偏差，那也将是我们看到的最主要的种群，对吧？否则，如果巨型行星存在，它们是最容易探测到的。

但相反，我们发现的是更小的东西，对吧，介于地球大小的1到4倍之间，是最多的。我认为这令人惊讶，因为我们不会根据太阳系来预测这一点，因为这就是我们所知道的。

但我们也没有预测到我们会发现巨大的热木星围绕它们的恒星运行三天。所以这也打破了一些东西。从某种意义上说，发现如此多的超级地球、海王星、迷你海王星，无论你想怎么称呼它们，最终并不那么令人惊讶，因为我们正在

发现各种极端情况存在。开普勒任务，对吧，是基本上打破了这扇大门，并进行了调查。这是迄今为止发现最多凌日行星的任务。而且，你知道，它看起来像，是的，测试。所以测试任务正在进行后续

进行全天测量，主要围绕附近的明亮恒星进行。它也同样发现了更多次海王星、迷你海王星。所以无论你在天空的哪个地方观察，这个故事都成立。太奇怪了。太古怪了。我不知道该如何解释，但人们正在思考这个问题。当然。我不是理论家。我不做行星形成模型或类似的事情，但人们肯定正在努力思考这个问题。

你之前稍微谈到了这一点，但我们认为这个世界可能是什么样的？它可能有一点氢大气层，但内部可能是什么样的，以及水海洋可能是什么样的，这里有什么变化？我想我们知道有很多甲烷。有趣的是，我认为，所以我们看到了很多甲烷，对吧？或者我们看到了很多甲烷吸收和强烈的探测。但是

JWST数据基本上没有发现大气中存在大量水的有力证据，这可能表明几件事，对吧？这可能表明

没有海洋，没有水定期蒸发，或者海洋不是水，你知道，可能是其他东西。所以这是几个因素，或者海洋可能冻结了，它也没有蒸发到大气中，并且没有像我们在地球上那样进行大量的水转换和水循环。所以是的，这可能意味着没有海洋，可能意味着它被冻结了，可能意味着

它可能是一个像液态甲烷或其他液体的海洋。是的，就像我们在土卫六上看到的那样。那将是疯狂的。没错。所以你可以想象所有这些情况，我认为这些情况尤其是由缺乏重要的水探测驱动的，因为然后你可以玩这些游戏，对吧？好吧，我们看到甲烷和二氧化碳。那么这如何融入表面实际上可能是什么样的呢？是的，根据这一点来思考是令人着迷的

缺乏水。在短暂休息后，我们将继续进行我和Nicole Colon的采访。嗨，我是行星协会的科学编辑Asa Stahl。观星是我们日常观察宇宙的窗口，但前提是你知道如何探索夜空。加入行星协会的新在线课程，我们将一起发现头顶等待被观测到的奇迹。

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在我们深入研究这个世界的强烈而奇怪的化学反应之前，我想问一下它的恒星以及该恒星系统中发生的情况，因为它是一颗较小的红矮星，但正如你所说，这些恒星在其年轻时期往往有点“辛辣”，对吧？它们会频繁爆发，有时会为至少像我们这样的生物创造真正潜在的敌对环境。所以是否有任何迹象表明该系统实际上就是这种情况，并且它正在

创造这种不稳定、敌对的环境？我想说，幸运的是，并非非常敌对。这是个好消息。是的，所以你是对的，这些恒星……所以这颗恒星，是的，它比太阳更冷。它比太阳小。正如我提到的，很多时候这些恒星往往更活跃，我们是这样说的。这意味着它们可能会爆发得更多。

因此，我们的太阳一直都有耀斑并发出辐射，就像出现和消失以及随着时间推移而演变的太阳黑子一样。而像K218这样的恒星，它们确实也有类似的耀斑和黑子事件，这些事件会随着时间推移而增长、演变和消散。但就其本质而言，这种情况发生的频率往往高于太阳。但就我所知，这颗恒星是

相对来说表现良好。它不会过度耀斑，也不会发出疯狂的大量辐射。这尤其重要，因为我们提到像这样的行星，它绕着它的恒星运行的轨道相对较近。它位于宜居带内，但与我们在太阳系中的情况相比，宜居带缩小了。我们在围绕我们恒星的宜居带内，但我们绕恒星运行需要一年时间。

这颗行星的轨道要近得多。无论如何，这颗行星

似乎在总体规划中相对安全。这很好。我的意思是，对我来说，这很有趣的是，这个世界离它的恒星足够近，但它相当大。所以它很可能有一个全球性的磁场或类似的东西。而且它上面有一个很大的大气层。所以我们知道它还没有消失。所以知道这一点非常有用。

我认为我们真正要做的事情不仅仅是探索世界，而是试图在外面寻找熟悉的事物，尤其是在生命的情况下。对我来说，这很酷的一点是，如果这实际上像一个海地世界，它周围的恒星并不太“辣”，对吧？知道这一点非常有用，因为这可能是探索这类次海王星上生命潜力的一个好目标。

因为现在我们对这个问题的思考方式非常以人为本，而且非常有限。即使在我们自己的太阳系中，我们也在关注这些陆地世界，而这些陆地世界的概念已经被地下海洋的概念极大地扩展了。但加上这些类型的世界，甚至谁也不知道那里发生了什么？这让我感觉我们正处于某种如此广阔的事物的前沿，我们甚至都不知道该如何理解。

绝对的。并且补充一点，如果我们确实想考虑我们所知的生命，比如说，考虑一下，

在类太阳恒星周围有多少地球大小的行星。我们到目前为止发现的并不多。所以这也是为什么像K2-18这样的系统，它们绕着恒星运行的轨道更靠近它们的恒星，而且它们绕着相对较近的恒星运行，它们构成了非常好的研究目标，因为它们至少比目前在类太阳恒星周围的类地行星更常见。

主要是因为我们寻找系外行星的时间还不够长，无法找到类太阳恒星周围的类地行星。所以存在这种偏差。但如果我们研究我们所知道的，并再次研究我们不知道的生命，那也没关系。我们只想了解，好吧，我们在这里处理的宇宙的范围是什么？我们距离蜻蜓号任务飞往土卫六只有几年时间，这有多酷。如果这个世界上确实有很多甲烷，

那么我们也许可以更多地了解像土卫六这样的世界上的情况。它要小得多，但如果存在甲烷海洋和有机成分的迹象，我们最终可以开始比较这些东西，即使它们非常不同。但是，你知道，你用你现有的东西。哦，是的，绝对的。这非常重要，因为……

我们天文学家一直在研究这些类型的行星，例如甲烷在哪里？它们的温度合适。它们应该像我们太阳系中的行星一样有很多甲烷。在我们这个系统之前，我们还没有真正看到过这种情况。所以这最终可能是一个难题的解决方案，对吧？显然，你和我都对甲烷感到兴奋，但是……

我们应该解释一下为什么在世界上发现甲烷是一件如此令人兴奋的事情。为什么我们对这颗行星上的甲烷和二氧化碳如此兴奋？我先说，你知道，我们总是先寻找水，因为我们认为水对生命至关重要，我们想寻找生命。所以我们想，好吧，我们需要水才能生存。让我们寻找它。但如果你想从最基本的层面考虑，甲烷、二氧化碳、水，

它们都含有碳。水不含碳，但它们总体上都含有碳、氢、氧。我们把这三个单独的分子称为生命的构成要素。这再次是基于碳的生命，是我们所知的生命。

这些就像那里三种重要的元素，我们预计它们是必不可少的，可以结合在一起，形成生命，形成宜居的大气层，构成海洋和水体，所有这些。这些分子在这方面是必不可少的。当然，还有一种单独的联系，即甲烷或其他分子也可能是生命本身的副产品，即使是

人工生产的，即使是技术生产的这些分子。所以这有点像两者结合在一起，我们有了生命的构成要素，碳、氢、氧。我们想寻找这些分子或含有这些元素的分子，因为这是必不可少的。但我们也知道什么又是我们所知生命的关键副产品，这就是甲烷等物质的来源。

我相信我们的一些听众记得几年前，火星上可能探测到了甲烷。这方面还有很多研究要做，所以现在不要太兴奋。但至少对我来说，之所以如此令人兴奋的部分原因是，在地球上，甲烷的寿命很短。这具体是因为与我们大气中其他化学物质的相互作用。我认为是……

我个人不是化学家。我学习的是天体物理学。但我相信是来自太阳的紫外线正在光解水。然后一些副产品正在破坏甲烷，对吧？所以所有这些情况都可能在这个世界上发生。这是一颗较小的恒星，所以紫外线较少。但这种甲烷也可能分解并具有较短的寿命，这意味着一定有某种东西正在产生它。

我不知道那是什么，但无论那是什么，它可能是一种地质现象，也可能是生命的指标。是的。并且补充你提到的关于恒星或某些东西的内容，说实话，我很难理解。但因为这颗恒星再次与太阳不同，它实际上发出的光

紫外线辐射比太阳多。真的吗？是的，这确实取决于恒星，但在这种情况下，如果存在辐射的影响，我们并不感到惊讶。

我应该说，额外的辐射效应，与太阳相比。这确实也起作用，特别是如果它有一些高能耀斑。现在我们并没有真正看到太多证据。所以我们可能很安全，我们可能没有处理这种辐射的大规模影响，就像你说的那样，那里显然存在大气层。但考虑一下这很有趣，大气中是否发生了很多这种光化学反应，因为恒星与太阳不同？所以有没有其他的……

或者我们应该考虑和寻找的光化学副产物？是的，我不知道答案，但我确实知道人们在研究许多这类M型矮星时都在考虑这个问题。

我的意思是，甲烷并不是生命存在的100%迹象。我们在各地都能找到它。但我认为关于这一点有趣的是，我正在学习更多关于这个世界的信息，并查看光谱。我将在本期行星广播的网站上添加这张光谱图像，以便人们可以查看它。如果你看右边，你会注意到

这种潜在的叫做二甲基硫醚的东西的探测。这对我来说太有趣了，因为我觉得这个结果实际上让我毛骨悚然。因为在地球上，据我了解，唯一产生这种特定分子的东西就是生命。它主要像海洋中的浮游植物。这让你非常惊讶吗？还是有我不知道的过程可以产生这种物质？

首先，我要说我不是天体生物学家。当我第一次看到这个时，我想，这是什么二甲基硫醚？你知道，当我第一次看到这个时，我想，等等，我们看到了什么？哦，我的天哪，这是真的。我知道人们预测我们可能能够用JWST看到不同的东西，我们称之为生物特征，但我没想到，A，任务开始这么快。

或者B，是的，这么容易。是的，但这种二甲基硫醚，完全是我的理解，它只是某种浮游植物的副产品。是的，这很有趣。正如我们已经说过的，数据确实显示了很多惊喜，有这么多的甲烷、二氧化碳，没有多少水。现在你又增加了这种二甲基硫醚的暗示，这

这是第一次观察，这就是MIRI数据将发挥作用的地方，特别是为了验证信号，因为有一个，它就像现在的一个大预告片。就像所有这些。是的。看到这个结果非常令人惊讶。我的意思是，它可能又是那种情况，就像你认为它是水蒸气，结果是甲烷，对吧？也许它实际上并非我们认为的那样，但如果是这样的话，那将是

太酷了。如此惊人的发现。我很高兴我们将对此进行后续观测，因为对我来说，这是最突出的标题，但你不能写，他们在文章开头发现了二甲基硫醚。你可以，但你可能会吓到人们。没错。是的，这是一个非常有趣的结果。这

再次，许多这些次海王星一直很神秘，并且想要保守它们的秘密。我们去看它们的大气层，我们看到平坦的光谱，因为它们的大气层太不透明了。它们太厚了。我们无法探测到任何东西。它们可能只是厚厚的云层，你知道，就像，再次，海王星或天王星。所以我们只是不能

深入研究，看看，好吧，大气中有什么？因为这只是，我们没有合适的工具，即使是JWST，不幸的是，只是行星本身很难。这就是这个结果的来源。再次，它是，所以它显然没有被厚厚的云层覆盖，你知道，因为那会掩盖我们的观测结果。这是一件好事。所以是的，现在我们看到了这些其他令人感兴趣的凸起和摆动，它们只是

真的很有趣。我们将尝试研究这个世界的云层吗？因为我知道我们已经设法对其他一些褐矮星做到了这一点。是的，你知道，人们能够做各种事情。

研究取决于你正在查看的波长。随着MIRI数据的到来，我相信这将在2024年初进行。这将进一步扩展到红外线。但根据目前掌握的数据，它延伸到光学范围。这就是当你拥有整个波长范围时，你可以真正地

进一步打破简并性，并说：“好吧，这些是我们从不同分子看到的吸收特征，”但也许特征的幅度不如模型预测的那样高，因为存在云层正在抑制特征。这就是当你拥有红外数据时，

不太可能被云层遮挡，因为我们名义上是在看更深的大气层。这就是你可以打破这些简并性的方法。因此，将它作为锚点实际上有助于更好地破译任何朝着光学范围发生的事情。是的，我真的很想看看当我们把所有数据放在一起，人们运行他们的模型，运行他们的魔法时会发生什么。

我确实想问一个我不太了解的问题。当我阅读这篇文章时，我读到的一篇文章说大气中的氨气比我们预期的要少。我想知道是什么设定了这个预期，或者为什么这令人惊讶。

当你查看行星的温度和密度，甚至考虑恒星和字面辐射环境时，

它归结为，好吧，你期望一些关键分子发挥作用，这仅仅是基于你假设大气在其生命周期中一直在处理的化学物质。所以，是的，氨气将是这些分子中的一种，对于这种特定类型的行星来说，它会被预测为主要的。是的，这令人惊讶，但这就是为什么

老实说，这就是我们做我们所做的事情的原因。看看，好吧，我们做出了所有这些预测，但我们不知道，直到我们真正观察到。这并不意味着我们错了。只是我们在改进我们的预测和模型。我有偏见。我们有偏见。但我感觉太空探索，特别是系外行星的探索，必须是目前科学中最令人兴奋的领域之一。所有科学都因新技术的出现而加速发展，但我们现在正处于黄金时代，我们不断地发现我们意想不到的事情。

还有更多的事情即将到来，对吧？所以JWST已经，哎呀，我想现在我们很快就要迎来我们两周年的发射纪念日了，时间过得真快。确实如此。我记得那个圣诞节。我们整夜都守着看发射。没错。是的，我，我不认为那天晚上我也睡着了。但是是的，你知道，所以这只是冰山一角，对吧？我们发现的所有这些结果，你

对于系外行星。老实说，我们一直在发现系外行星。许多或其中一些将成为JWST的伟大目标。这就是所有研究天文学家正在做的事情，本质上，你知道，相互作用，因为我们只是利用我们所有的资源来尽可能多地做，只要我们拥有它们。因为可悲的是，宇宙飞船不会永远存在。我们尽我们所能最大限度地学习，并

甚至开始规划未来的任务。我们将需要更多这样的任务，因为我们实际上只是冰山一角。我们都对5500个世界感到兴奋，但这与那里存在的世界的数量相比，简直微不足道。但在让你离开之前，我的意思是，我知道你不可能知道每个系外行星的名字，但除了K218b之外，还有其他你非常希望JWST观察的系外行星吗？

哦，是的。我的意思是，有很多。

所以我会这么说。所以实际上其中一颗，它不是K2-18b的兄弟姐妹，而是K2-22b。所以它是在K2-18b之后不久发现的。它们有点相关。但无论如何，它是一颗岩石行星。但这颗行星很酷的一点是，我们预计它是一块裸露的岩石，因为它实际上正在崩解。所以它正在解体，我们已经看到了这方面的证据。

本质上，这是一个岩石物质从行星流出的故事。因此，JWST将观察这颗行星，应该在2024年初，它基本上将试图测量流出的岩石物质的成分，即尘埃颗粒。所以我们实际上是在试图测量一颗行星，一颗系外行星的内部，

是由什么构成的，这太疯狂了。所以这就像有史以来最伟大的评论。是的。哇。

所以这真的很酷。它围绕着一颗M型矮星，就像K218一样。所以从某种意义上说，它们有点像兄弟姐妹，但K218只是没有幸免于它的恒星。它的轨道太近了。这太酷了。我知道你会对此有一个很好的答案，因为你研究所有奇怪的东西。太棒了。我喜欢它。是的。

好吧，感谢你的加入，妮可，并告诉我们更多关于这个世界的信息。我相信在未来一年中，随着我们开始进行后续观测和更深入的分析，还会有更多的事情发生。所以当它变得更奇怪时，我很想再次和你交谈。听起来不错。是的，继续关注。有很多事情即将到来。谢谢。想到宇宙中可能存在什么，真是太神奇了。

它充满了无数的世界，正等着我们去探索它们。你和我都生活在一个系外行星探险才刚刚开始的时代。你永远不知道我们一生中可能会发现什么，这太酷了。但与此同时，让我们与行星协会首席科学家布鲁斯·贝茨一起了解一下最新情况。嘿，布鲁斯。新年快乐。你好，新年快乐。

我很高兴回来。新年期间生病总是很糟糕，因为我没有出去看任何烟花之类的东西，但这没关系。我们听到了很多，因为它们就在我们家附近爆炸。现在，住在洛杉矶就是这样一件事。每当有大型庆祝活动时，整个城市都会爆发烟花，尽管它们是非法的。是的，这确实相当令人印象深刻。我的意思是，今年有一些巨大的烟花。巨大的。是的，狗不开心。

好的。但是，你知道，这很有趣。每当我严重生病时，这都是一件如此愚蠢的事情。但我一直在想，如果我们真的与其他外星生物第一次接触，而我们却不能与它们相处，因为我们会让它们生病，那会发生什么？我知道我们物种之间传播疾病的方式有很多复杂之处。但每当我生病时，我都会对自己说，我可能永远都无法拥抱外星人。你的大脑太神奇了。而这是在你没有发烧的时候。

这是真的。里面是混乱的太空疯狂。奇怪的是，我很遗憾你认为你无法拥抱外星人。这不是我想过我会有的想法。

但是，你知道，在更令人高兴的消息中，在我生病的那一周，我收到了很多真正美丽、发自肺腑的信息。我只想感谢所有给我发邮件、诗歌或在我们会员社区中留言的人。这让我非常高兴，我感到非常感激。谢谢。你收到我送的花了吗？

没有。哦，多么不寻常和奇怪。你还有什么？本周给我写信的人之一是来自美国俄勒冈州的戴尔·戴维斯或戴尔·德沃斯，如果我发音错误，请原谅我，他祝我早日康复，但也说他因为收听行星广播而成为新会员，并且他确信这可能是他坚持一段时间的原因之一。这对我们来说是高度赞扬。

也是我们中的一员，我们中的一员。太棒了。嘿，大家好，来吧，加入我们。成为我们中的一员。我们保证你不会像莎拉那样因为加入而做噩梦。你会发现很多快乐。我和妮可谈论这颗行星，这颗系外行星，我玩得很开心，因为我觉得次海王星太奇怪了，对吧？

我相信它们不像我想象的那么奇怪。它们完全超出了我学习我们太阳系的经验。我们的太阳系中没有任何次海王星。所以知道那里有这么多这样的行星，不禁让人质疑，我们对其他什么样的奇怪世界一无所知？

我不知道。你知道，你有你的超级地球和你的次海王星，我觉得我现在正试图让你变得更奇怪。也许吧。镜像行星或晶体行星怎么样……你赢了。你赢了。镜像行星？是的。如果它们只是被闪亮的金属覆盖着，或者我不知道。但是是的，这就是我生病时的大脑。我整天都在想奇怪的事情。好吧。好吧，我得重置一下。

*含糊不清*

所以金星有很长的一天或白天和黑夜，这取决于你如何看待“一天”这个词。漫长的白天，漫长的黑夜。当你用“天”来说的时候，你可以理解它的意思，但让我们稍微进入一个时间尺度模型，在这个模型中，地球在一分钟内自转。地球在一分钟内自转。金星大约在两小时内自转。

哎呀。这真的很慢。考虑到它实际上是117天。这就是我们所说的24小时的一天，你转回来，让太阳回到天空的同一部分。所以正常人所说的“一天”。就是这样。

我们知道它为什么旋转得这么慢吗？基本的理论通常涉及形成早期的巨大撞击，最终导致了旋转，因为它也与太阳系中其他所有行星的旋转方向相反。不是天王星侧翻了，它本身就是一个令人费解的野兽，但除此之外，所以它缓慢地向相反方向旋转。如果你能看到太阳，你不能

从表面上看，它是否白天，它会在西方升起，在东方落下。至少据我所知，它仍然是一个巨大的撞击。只是倾斜了那个家伙，改变了动量，变得古怪。你知道，如果我错过了新的理论，比如涉及撞击镜像行星，请告诉我。这就是它向后走的原因。镜像世界。伙计！是的。

好吧，我们可以到此为止。好吧，大家好，出去看看夜空，想想一颗镜像行星，以及如果你照镜子会看到什么。谢谢，晚安。我们已经到达了本周行星广播的结尾，但我们下周将带来更多太空科学和探索。

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Ad Astra。