在過去的十年里，我們發(fā)現(xiàn)了太陽系外的數(shù)以千計的行星，并且已經(jīng)了解到我們星系中的巖石和溫帶世界很多。下一步將涉及更大的問題。這些行星中的一些可以托管生命嗎？如果是這樣，如果我們看到它，我們能夠認(rèn)識其他地方的生活嗎？

一群天文學(xué)，生物學(xué)和地質(zhì)學(xué)的領(lǐng)先研究人員已經(jīng)在NASA的Exusnet系統(tǒng)科學(xué)Nexus（NEXSS）下匯集了我們在遙遠(yuǎn)的行星上尋找生命的知識，并為推動相關(guān)科學(xué)向前發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

“我們正在從理論化銀河系其他地方的生活，轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N強大的科學(xué)，最終將給我們提供我們尋求這個深刻問題的答案：我們是孤身一人嗎？” “美國國家航空航天局總部華盛頓州的外行星科學(xué)家馬丁說。

在上周在科學(xué)雜志Astrobiology上發(fā)表的5篇評論文章中，NExSS科學(xué)家對最有前景的生命體征進(jìn)行了清點，稱為生物印記。該論文的作者包括美國宇航局噴氣推進(jìn)實驗室在加利福尼亞州帕薩迪納的四名科學(xué)家。他們考慮如何解釋生物印記的存在，如果我們在遙遠(yuǎn)的世界發(fā)現(xiàn)它們。主要關(guān)心的是確保科學(xué)足夠強大，可以將生物世界與偽裝成一個荒蕪的荒蕪世界區(qū)分開來。

生命可以留下它在大氣層和行星表面的“指紋”。這些潛在的生命跡象，或生物特征，可以用望遠(yuǎn)鏡來探測。

新一代太空和地面望遠(yuǎn)鏡正在開發(fā)中，評估工作正在進(jìn)行。美國宇航局的詹姆斯韋伯太空望遠(yuǎn)鏡將描繪一些第一批小型巖石行星的氣氛。還有其他天文臺的計劃 - 例如智利的巨型麥哲倫望遠(yuǎn)鏡和極大望遠(yuǎn)鏡 - 都攜帶能夠探測遙遠(yuǎn)世界第一批生物印記的復(fù)雜儀器。

通過他們與NExSS的合作，科學(xué)家們的目標(biāo)是確定檢測未來NASA旗艦任務(wù)潛在生命所需的儀器。盡管確定這些行星是否真正適合居住或是否需要進(jìn)行更深入的研究，但可能會在2030年之前發(fā)現(xiàn)一些潛在可居住的行星的大氣特征。

由于我們無法在很短的時間內(nèi)訪問遙遠(yuǎn)的行星并收集樣本，因此望遠(yuǎn)鏡觀察到的光線將成為我們尋找太陽系外的生命的唯一途徑。望遠(yuǎn)鏡可以檢查遠(yuǎn)處世界反射的光線，向我們展示大氣中的氣體類型及其“季節(jié)性”變化，以及可能指示生命的綠色等顏色。

這些種類的生物印記都可以在我們肥沃的地球上從太空中看到，但我們研究的新世界將會有很大的不同。 例如，我們發(fā)現(xiàn)的許多有前途的行星都是圍繞較冷的恒星發(fā)射的，它們在紅外光譜中發(fā)射光線，這與我們太陽的可見光的高輻射不同。

“活著的星球是什么樣的？” “美國宇航局硅谷艾姆斯研究中心的天體生物學(xué)家和微生物學(xué)家Mary Parenteau說，他也是合著者。 “我們必須認(rèn)識到，在許多不同世界的星系中，許多情況下都會出現(xiàn)生命的可能性 - 例如，可能是紫色生命，而不是地球上熟悉的綠色主導(dǎo)生命形式，這就是為什么我們考慮到廣泛的生物印記。“

科學(xué)家斷言，氧氣 - 地球上光合生物產(chǎn)生的氣體 - 仍然是其他地區(qū)最有希望的生物簽名，但它并非萬無一失。一個星球上的非生物過程也會產(chǎn)生氧氣。相反，一個缺乏可檢測水平的氧氣的行星仍然可能還活著 - 這正是地球在大氣中氧氣全球積累之前的情況。

西雅圖華盛頓大學(xué)的天文學(xué)家維多利亞·梅多斯說：“在早期的地球上，我們無法看到氧氣，盡管生命豐富。”其中一篇論文的主要作者。 “氧氣告訴我們，看到或看不到單一的生物印記是沒有足夠證據(jù)支持或反對生活總體背景問題。”

NExSS的科學(xué)家們認(rèn)為，我們應(yīng)該關(guān)注一組特征，而不是衡量一個特征。一顆行星必須表現(xiàn)出自己的能力，通過它的特征和母星的特征來支持生命。

NExSS科學(xué)家將根據(jù)所有可用的證據(jù)創(chuàng)建一個框架，可以量化地球有生命的可能性。 隨著對許多行星的觀察，科學(xué)家們可能會開始更廣泛地分類顯示生命共同特征的“生活世界”，而不是“非生命世界”。

“我們不會在別處尋找生命的'是'或'不是'的答案，”美國宇航局戈達(dá)德太空飛行中心的天體生物學(xué)家，馬里蘭州格林貝爾特的一位天體生物學(xué)家肖恩多馬加爾 - 戈德曼和合著者說。 “我們所擁有的是一個高度的信心，即一顆行星看起來活著，只因生命的存在才能解釋。”