素材资源百科全书宇宙探索《宇宙探索――外星生命》 氧气是生命存在的一个良好指针。氧及臭氧将是天体生物学家首先关注的目标。如果没有生命，氧在岩质行星上应该非常罕见。虽然即使没有生命，紫外线也能将水蒸气分解成氢和氧，从而产生少量氧，但这些氧会被行星表面的岩石和矿物质的氧化反应迅速耗尽。此外，火山气体也会与氧发生反应，将它从大气层中除去。事实上，仅仅是地质过程就很不利于氧的积累。因此，富含氧的大气层就失去了化学平衡，也就意味着某些“活跃因
子”――即进行光合作用的生物――在不断地补充大气层中的氧。比如，如果没有生命存在，地球大气层中氧的浓度就不可能达到20％。
在搜寻外星生命时，科学家关注的第二个目标是甲烷。地球生命在诞生后的大约10亿年间，很可能还没有进化到能产生光合作用的时期。那时，地球上的霸主是微型有机体，它们利用自地球内
1
部泄漏的气体中的能量，产生甲烷等副产物。因此，在与早期地球的地质结构类似的行星上，较高的甲烷水平可能就代表着生命的存在。但与氧相比，甲烷是一个更加模糊的指标，因为地质结构与地球大不相同的行星纵然毫无生命，也能产生大量甲烷。 有关太阳系外行星的其他细节――诸如其大小、与母星的距离、二氧化碳和水蒸气含量以及反射率等――都将有助于科学家准确解释所发现的甲烷和氧是否与生命存在有关。这些指标都能通过“类地行星发现者”和其他天文望远镜的观测来加以测定(至少可以估计出来)。
上述思路中的一部分，已经在惟一已知有生命的行星――地球上得到了检验。1990年，“伽利略号”飞船在前往木星的途中借助引力时，曾经过地球。当时，“伽利略号”上携带的传感器探测到地球大气层中高浓度的氧和甲烷，还探测到了地面上的叶绿素。叶绿素能吸收可见光谱末端的红光，它是指示生命存在的一面
2
“红旗”。可惜的是，“类地行星发现者”无法探测到行星表面上的叶绿素，因为行星大气层中的水蒸气在“类地行星发现者”眼中是不透明的，因而“类地行星发现者”就发现不了它下面的行星表面。但是，即使看不见叶绿素，一旦“类地行星发现者”发现氧和甲烷的迹象，也能初步证明外星上可能存在生命。 一旦“类地行星发现者”发现某个类地行星的大气层中有大量氧和一些甲烷，就说明该行星可供居住，因而这将是一个非常重大的发现。但这就能证明真的存在外星生命吗?要知道，在科学发现中最重要的是实证，尤其是在谈论地外生命时更需要确凿的证据。不过，天体生物学家认为，就算只有大量氧和少量甲烷的证据也是十分诱人的。
天体生物学家在搜寻地外生命时，时常提醒自己不要以地球为中心。事实上，外星生命完全有可能与地球上的生命有着本质的区别，这也是对天体生物学家(更不要说科幻小说迷)想象力的最激动
3
百科全书宇宙探索宇宙探索――外星生命
