发射任务概述 - 美国太空探索技术公司的“猎鹰9”号火箭于美国东部时间1月11日8时45分成功发射，将三颗卫星送入太空 [1] - 发射地点位于美国加利福尼亚州范登堡太空军基地 [1] - 火箭助推器成功返回地面，实现了可重复使用 [1] 载荷详情 - 本次发射的主要载荷是美国航天局用于研究系外行星大气的航天器“潘多拉” [1] - 另外两颗载荷为立方体卫星，分别名为BlackCAT和SPARCS [1] 科研目标 - “潘多拉”航天器的目标是利用可见光和近红外光线分析行星和恒星的大气信号 [1] - 通过分析，天文学家可以区分检测到的元素和化合物是来自恒星还是行星，这有助于寻找宇宙中的生命迹象 [1] - BlackCAT立方体卫星用于研究宇宙中伽马射线暴等现象 [1] - SPARCS立方体卫星用于研究低质量恒星的相关活动 [1]

行星PSR J2322-2650b的发现与特征 - 一个国际研究团队利用美国詹姆斯·韦布空间望远镜，发现一颗编号为PSR J2322-2650b的太阳系外行星，其大气富含碳分子，对现有天文学理论提出了挑战[1] - 该行星围绕一颗脉冲星旋转，公转周期仅约7.8小时，质量与木星差不多，密度比木星略大，并吹着强劲的西风[1] - 在脉冲星强大引力拉扯下，该行星呈橄榄形椭球状，形态上类似于公转周期极短、表面炽热的“热木星”[1] 行星大气的独特化学构成 - 光谱分析表明，该行星大气主要成分是氦和碳，而氧、氮相对较少，氢元素含量非常低[1] - 其中碳元素主要以碳分子的形式存在，而非二氧化碳或碳氢化合物，由于内部巨大压力，其核心处的碳分子可能会形成钻石[1] 对现有天文理论的挑战与分类探讨 - 研究人员探讨了该行星及其母星是否可归类为罕见的“黑寡妇”脉冲星系统，但该行星是唯一在质量、密度、表面温度上都符合热木星特征的脉冲星伴星，与以往发现的“黑寡妇”脉冲星伴星非常不同[2] - 以往理论认为“黑寡妇”脉冲星伴星的表层物质被不断吞噬而缩小，但新分析显示这种机制无法解释PSR J2322-2650b大气的独特化学构成[2]

核心观点 - 文章展望了2050年世界在气候变化、人工智能、科学研究、能源、太空探索及生物科技等多个领域的潜在发展趋势与颠覆性变化，描绘了技术决定论与外部因素影响下的两种未来图景 [2][7][8][10][12][15][17] 气候变化与地球工程 - 到2040年，全球平均气温将超过工业化前水平2摄氏度的关键阈值 [3][4] - 2050年，关于全球变暖的政治辩论可能结束，焦点可能转向是否通过向高层大气注入颗粒以阻挡阳光的地球工程技术来冷却地球 [4] - 有预测认为到2050年世界将面临本世纪末气温升高3摄氏度甚至更高的局面 [5] - 另一种乐观设想是，到2050年从空气中去除二氧化碳可能成为巨大商机，企业利用二氧化碳制造塑料、燃料或药品 [7] 人工智能与科学研究 - 预测到2050年，所有科学研究很可能将由超级人工智能而非人类研究人员完成 [2] - 通用人工智能预计在2050年到来，具备回答大多数科学问题的能力 [11] - 到2050年，机器学习系统可能做出足以获得诺贝尔奖的科学成果 [11] - 由算法驱动的自主系统结合机器人实验员，将在“无人实验室”中全天候研究生物技术问题 [12] 能源与物理科学 - 到2050年，聚变能源有望最终成熟，过去5年核聚变取得的进展比过去50年加起来还要多 [13][14] - 量子传感器集成到引力波探测器中，可能识别出更小天体，有助于阐明暗能量和暗物质的本质 [12] - 宇宙学标准模型在2024年数据重压下已摇摇欲坠，到2050年可能有替代方案出现 [13] 太空探索 - 美国宇航局目标在2050年前将人类送上火星，SpaceX计划最早2026年发射无人星际飞船，2030年代将人类送上火星 [10] - 欧洲航天局征集2050年项目方案，包括轨道反物质探测器、带回彗星冰体样本及水星机器人探测器 [8] - 根据系外行星发现速度推算，到2050年科学家可能已发现1亿颗系外行星，但证实地外生命可能需要数十年甚至到本世纪末 [19] 生物科技与健康 - 政府可能因人口老龄化加大对慢性疾病医学研究的投入 [15] - 未来十年可能面临数据瓶颈，需要数百万志愿者提供健康信息以揭示用于诊断治疗精神和神经系统疾病的生物标志物 [16][17] - 到2050年，现行的《精神疾病诊断与统计手册》的语言可能显得古老 [17] 未来学方法与颠覆性技术 - 未来学最适合想象10到15年后的未来，超过20年容易变得科幻 [8] - 应关注“微弱信号”，即处于萌芽阶段可能颠覆未来的想法和技术，例如早期移动电话是智能手机的微弱信号 [17][18] - 新兴粘土电子学领域可能发展出可编程材料，由微型机器人组成，能根据需要改变形状和功能，影响材料科学、医疗等多个领域 [18] 科学研究的外部环境 - 民粹主义兴起和经济低迷时期公共支出紧缩，可能使研究人员面临更大压力去证明研究经费的合理性，影响纯粹研究和应用研究的平衡 [15] - 科幻小说常被未来学家及军方认真对待，用于捕捉微弱信号对未来社会的影响，例如2016年美国陆军演习已预示小型无人机的使用 [18]

核心观点 - 詹姆斯·韦布空间望远镜（JWST）首次直接成像了一颗小型气态巨行星，这是其运行期间发现的首颗系外行星，标志着向直接成像更小、与地球质量接近的行星目标迈出重要一步 [1] - 这一发现填补了太空认知空白，有助于理解早期行星形成过程及原行星盘内的动态变化 [1] - JWST捕捉到了迄今为止通过直接成像方法观测到的质量最小的系外行星，克服了这类行星相对较暗且信号易被母星光芒掩盖的技术挑战 [1] 技术突破 - 法国国家科学研究中心巴黎天文台研究团队开发了特殊日冕仪，安装在JWST的MIRI仪器上，能够遮挡中央恒星的强光，使周围较暗物体更易被观察到 [1] - 借助这项技术，JWST在年轻恒星TWA 7周围复杂的三环星盘中探测到了可能的系外行星 [1] 行星特征 - 探测到的候选系外行星TWA 7b质量小于木星但大于海王星，预计质量约为木星的0.3倍 [2] - 轨道距离其母星52个天文单位（1天文单位等于地球与太阳之间的平均距离） [2] - 这些质量和轨道特征符合在星盘第一环和第二环之间形成的系外行星的预期特性 [2] 未来展望 - 下一步JWST有望捕捉到质量仅为木星10%的系外行星图像，将极大促进对类地行星的认知 [2] - 随着更先进成像技术的发展，空间和地面望远镜都将拥有更强的搜索系外行星能力 [2]

系外行星研究突破 - 国际研究团队首次利用"凌星中间时刻变化"（TTV）技术在类太阳恒星Kepler-725的宜居带内发现10倍地球质量的超级地球Kepler-725c [1] - 研究成果发表于国际期刊《自然-天文》，被审稿人评价为开辟了发现"地球2.0"的新通道 [1] - 该研究由中国科学院云南天文台牵头，孙磊磊博士为第一作者，王晓彬研究员为共同通讯作者 [1] Kepler-725行星系统特征 - 宿主恒星Kepler-725为G9V型，光谱与太阳相似但更年轻（16亿年），表面磁场活动更剧烈 [3] - 超级地球Kepler-725c位于宜居带，公转周期207.5天，与地球公转周期相近 [3] - 行星距离地球约1.6亿个天文单位，可能存在类似地球的碳基生命 [4]

哈勃望远镜35周年成就 - 哈勃空间望远镜已在地球轨道运行35年，开启了空间科学新纪元，其拍摄的图像和科学突破重塑了人类对宇宙认知[4] - 哈勃望远镜独特的紫外光观测能力揭示了火星薄水冰云层等地面望远镜无法捕捉的景象[2] - 35年后哈勃仍在天文学领域发挥重要作用，尽管"宜居世界天文台"已提上日程[6] 技术优势与科学贡献 - 哈勃轨道高度515公里，避免了大气层干扰，观测清晰度是地面望远镜10倍[7] - 紫外光观测能力使其能研究高温天体（如大质量恒星和黑洞区域），灵敏度达人眼可见最暗恒星的十亿分之一[7] - 累计完成近170万次观测，覆盖5.5万个天文目标，产生超2.2万篇论文被引用130万次[8] - 关键发现包括：深空场星系观测、宇宙膨胀速度测量、证实星系普遍存在超大质量黑洞、首次测量系外行星大气层[9] 运营现状与维护挑战 - 科学家申请使用哈勃的时间是实际可用时间的6倍，数据总量超400太字节[8] - 1993-2009年间经历5次维修升级，但最近一次维护在16年前，目前无新维护计划[8][9] - NASA预算或从248亿美元削减至188亿美元，影响新望远镜发射及哈勃延寿计划[10] - 轨道衰减问题未解决，但科学家希望其能运行至40周年[10] 比较优势 - 相比詹姆斯·韦布空间望远镜，哈勃在紫外光和可见光波段的灵敏度与分辨率仍保持人类最高水平[7] - 行星状星云NGC 2899和棒旋星系NGC 5335的观测成果展示其持续成像能力[5]

核心发现 - 在距离地球124光年的系外行星K2-18b大气层中检测到二甲基硫醚（DMS）和二甲基二硫醚（DMDS）的化学信号 这些分子在地球上仅能通过生命活动产生 [1][2] - 观测信号强度较2023年研究显著增强 证明相关分子存在的概率达99.7%（偶然事件概率仅0.3%）[2][4] - 该发现标志着系外行星科学领域的重大范式转变 是迄今太阳系外可能存在生命活动的最有力证据 [2] 行星特性 - K2-18b位于狮子座 质量约为地球8.6倍 体积约为地球2.6倍 属于氢海行星类型 [2][3] - 该行星处于宜居带 大气层下可能存在被海洋覆盖的宜居世界 是寻找外星生命的潜在最佳地点之一 [3] - 在已发现的5800多颗系外行星中 K2-18b属于最常见类型之一 但人类对其构成知之甚少 [3] 科学争议 - 部分建模分析显示K2-18b可能更接近海王星式气态巨行星而非岩石行星 被认为不太可能存在生命 [4] - 约翰斯·霍普金斯大学团队重新分析未发现生物标志分子证据 指出观测数据存在较大噪声干扰 特征可能仅是统计波动 [4] - 实验室研究表明二甲基硫醚可通过非生物过程产生 欧洲航天局曾在彗星上探测到该分子 [4] 研究进展 - 首次在处于宜居带的系外行星大气层中发现碳基分子 与氢海行星的理论预测相符 [3] - 研究团队使用詹姆斯·韦布空间望远镜不同波长进行观测 获得更清晰信号 [2] - 该研究真正挖掘了韦布空间望远镜的能力极限 推动系外行星探索进入新阶段 [7] 后续计划 - 需进行16至24小时的额外观测以确认结果 并等待多个独立研究团队的验证 [7] - 必须通过非生物手段大量制造这些分子的实验来排除非生命成因 [5][6] - 科学研究需要持续积累证据 最终结论可能被排除或开启激动人心的探索旅程 [7]