在人类探寻外星生命的征程中,氧气曾是无可争议的“核心指标”。地球大气中21%的氧气源于生物光合作用,这一常识让天文学家坚信,只要在系外行星大气中检测到氧气,就等同于找到了外星生命的“蛛丝马迹”。然而,随着詹姆斯·韦布等先进望远镜的观测数据不断涌现,一系列颠覆性发现让科研界陷入了前所未有的困惑:多处系外行星的氧气信号,竟能通过非生物过程完美解释,“氧气=外星生命”的等式从此被彻底打破。

韦布望远镜的超高灵敏度,让人类首次得以清晰解析遥远行星的大气成分。此前,天文学家曾在多颗位于“宜居带”的系外行星上检测到氧气特征峰,一度引发外星生命存在的热烈猜想。但深入分析后发现,这些信号的来源远比想象中复杂。以距离地球不远的亚海王星K2-18 b为例,最初观测到的氧气信号被解读为潜在生物标记,但扩大大气模型分析范围后,科学家发现多种非生物化学组合都能更精准地拟合观测数据,所谓的“生命信号”不过是模型局限导致的误判。
地球自身的演化历史,早已为这种困惑埋下了伏笔。中国科学院广州地化所的研究证实,早期地球大气中的初始氧气并非来自生物活动,而是源于硅酸盐矿物与水的界面反应——在风化、构造运动等机械外力作用下,矿物表面的过氧自由基可直接生成氧气,构成了早期地球“非生物氧绿洲”。无独有偶,大连化物所的团队也发现,地球太古期频繁的火山喷发释放大量二氧化硫,其在极紫外光照射下的解离过程,也是早期大气氧气的重要来源。这些发现表明,氧气的产生本就存在多元路径,生命并非唯一推手。

系外行星的观测数据进一步佐证了这一点。日本科学家团队的研究显示,类地行星表面广泛存在的二氧化钛,通过光催化反应就能产生大量氧气,即便没有任何生命活动,部分行星大气中的氧气含量也能达到与地球相当的水平。这意味着,天文学家此前引以为傲的“生命指标”,可能只是行星地质活动或大气光化学反应的自然产物。更棘手的是,系外行星观测常处于低信噪比状态,不同分子的吸收带相互重叠,进一步增加了氧气信号解读的不确定性。
这场认知革命,让外星生命探索的思路发生根本性转变。如今,天文学家已不再将单一氧气信号作为判断依据,而是转向寻找“气体组合标记”——只有氧气与甲烷、二氧化碳等气体同时存在,且比例无法用非生物过程解释时,才具备进一步探索的价值。这种转变虽让探索过程更加复杂,却也让研究更趋严谨。毕竟,宇宙的多样性远超地球生命的认知边界,用单一标准衡量外星生命,本身就是一种认知局限。

望远镜的新发现没有让外星生命探索止步,反而推动人类跳出“地球中心论”的桎梏。氧气信号的困惑,本质上是科学探索不断逼近真相的必经之路。未来,随着观测技术的升级和理论模型的完善,人类终将找到更可靠的外星生命判断标准。而此刻的迷茫,正是探索未知宇宙最珍贵的序曲——它提醒着我们,在浩瀚星空面前,保持谦逊与严谨,远比急于得出结论更为重要。