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，我們能夠認識其他地方的生活嗎？

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

“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，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家馬丁說。

在上周在科學雜志Astrobiology上發(fā)表的5篇評論文章中，NExSS科學家對最有前景的生命體征進行了清點，稱為生物印記。該論文的作者包括美國宇航局噴氣推進實驗室在加利福尼亞州帕薩迪納的四名科學家。他們考慮如何解釋生物印記的存在，如果我們在遙遠的世界發(fā)現(xiàn)它們。主要關心的是確保科學足夠強大，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，可以用望遠鏡來探測。

新一代太空和地面望遠鏡正在開發(fā)中，評估工作正在進行。美國宇航局的詹姆斯韋伯太空望遠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鏡和極大望遠鏡 - 都攜帶能夠探測遙遠世界第一批生物印記的復雜儀器。

通過他們與NExSS的合作，科學家們的目標是確定檢測未來NASA旗艦任務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)訪問遙遠的行星并收集樣本，因此望遠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。望遠鏡可以檢查遠處世界反射的光線，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家和微生物學家Mary Parenteau說，他也是合著者。 “我們必須認識到，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生命形式，這就是為什么我們考慮到廣泛的生物印記。“

科學家斷言，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。

西雅圖華盛頓大學的天文學家維多利亞·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的科學家們認為，我們應該關注一組特征，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，”美國宇航局戈達德太空飛行中心的天體生物學家，馬里蘭州格林貝爾特的一位天體生物學家肖恩多馬加爾 - 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。”