科学家开发 “指南” 以寻找地球以外的生命

科学家们已经回顾了有关系外行星的现有研究，这些系外行星可能是寻找宇宙外星生命的 “指南书”。该领域的一些领先专家，包括来自美国加州大学河滨分校的专家，已经撰写了一系列有关在其他星球上寻找生命的过去，现在和未来的重要评论论文。

这些论文发表在《天体生物学》杂志上，代表了Nexus for Exoplanet系统科学 (NExSS) 的两年工作，Nexus是NASA协调的研究网络，致力于研究行星可居住性，并由NASA的天体生物学研究所完成。科学家已经确定了其他恒星周围的3,500多个行星 (称为系外行星)，未来几十年还将发现更多行星。其中一些是岩石，地球大小的行星，位于其恒星的宜居区域中，这意味着液态水 -- 可能还有生命 -- 既不热也不冷。

这五篇论文将作为科学家在未来望远镜观测中收集的数据中寻找生命迹象 (称为生物特征) 的参考。加州大学河滨分校 (UC Riverside) 的博士后研究员爱德华·施维特曼 (Edward Schwieterman) 表示: “在不到30年的时间里，我们已经从不知道太阳系外是否存在行星，变成了能够精确定位潜在宜居行星并收集数据，使我们能够寻找生命的特征。”Schwieterman说: “这些进步提供了前所未有的机会来回答这个古老的问题，'我们是孤独的吗？'，但同时要求我们通过开发强大的模型来谨慎地前进，使我们能够高度确定地寻找和识别生活。”

研究人员回顾了天体生物学家以前提出的三种类型的生物特征，这些生物特征是其他行星上生命的标志，所有这些都必须远程检测，因为系外行星围绕着我们无法亲自到达的遥远恒星运行。其中包括可以在大气中检测到的气态生命副产物，例如光合作用产生的氧气，就像地球上一样。另一个标记使用表面生物特征，例如生命引起的行星表面光的吸收和反射变化，例如植物在光合作用期间吸收红光但反射未使用的红外光时引起的红边。

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气态或表面生物特征的随时间变化的波动，例如在不同季节发生的地球大气中的生物调节变化，也可以指示生命。“我们正在使用地球来指导我们在其他星球上寻找生命，因为这是我们唯一已知的例子。” 加州大学河滨分校另类地球天体生物学中心的教授蒂莫西·莱昂斯说: “我们不局限于对当今生命的研究，而是使用地质和地球化学分析来研究生命存活，进化，并在与今天非常不同的条件下在地球上蓬勃发展，因此有了 '替代地球' 的概念，” 里昂说。

该评论概述了在距离太远而无法访问的行星上寻找生命的复杂性，包括称为假阳性和假阴性的现象。“使用生物签名寻找生命并不像寻找单个分子或化合物那样简单。例如，大气中的氧气可能是生命的标志，但是有许多非生物方式可以在系外行星上产生氧气。”Schwieterman说。他说: “相反，生命有可能在没有氧气的情况下存在，类似于地球或今天海洋的早期生命。”