在系外行星大氣中檢測到甲烷可以被認為是一個令人信服的生命跡象
（神秘的地球uux.cn報道）據(jù)cnBeta：加州大學(xué)圣克魯斯分校的一項新研究評估了行星的背景，在這種背景下，大氣在系外行星的中檢大氣中檢測到甲烷可以被認為是一個令人信服的生命跡象。
如果宇宙中存在大量的甲烷跡象生命，那么大氣層中的可被甲烷可能是天文學(xué)家可以檢測到的地球以外的第一個生命跡象。盡管非生物過程可以產(chǎn)生甲烷，認為人信但加州大學(xué)圣克魯斯分校的個令科學(xué)家們的一項新研究確定了一系列情況，在這些情況下，生命可以將生物活動作為巖石行星大氣層中甲烷的系外行星來源，這一點很有說服力。大氣
這一點尤其值得注意，中檢因為甲烷是甲烷跡象少數(shù)幾個潛在的生命跡象或“生物特征”之一，可以通過詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）輕易探測到，可被該望遠鏡將在今年晚些時候開始觀測。認為人信
加州大學(xué)圣克魯茲分校天文學(xué)和天體物理學(xué)研究生、個令這項新研究的主要作者 Maggie Thompson說：“氧氣經(jīng)常被談?wù)摓樽詈玫纳锾卣髦唬赡芎茈y被JWST探測到。”
盡管之前有一些關(guān)于甲烷生物特征的研究，但是對于甲烷成為一個好的生物特征所需的行星條件，還沒有一個最新的、專門的評估。Thompson說：“我們想提供一個解釋觀察結(jié)果的框架，所以如果我們看到一個有甲烷的巖石行星，我們知道還需要哪些觀察結(jié)果才能成為一個有說服力的生物信號。”
這項研究于3月28日發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊》上，研究了甲烷的各種非生物來源，并評估了它們維持富含甲烷的大氣的潛力。這些包括火山；在洋中脊、熱液噴口和構(gòu)造俯沖區(qū)等環(huán)境中的反應(yīng)；以及彗星或小行星撞擊。
甲烷作為生物標志物的理由是它在大氣中的不穩(wěn)定性。由于光化學(xué)反應(yīng)破壞了大氣中的甲烷，它必須被穩(wěn)定地補充以保持高水平。
“如果你在一個巖石行星上檢測到大量的甲烷，你通常需要一個巨大的來源來解釋，”共同作者、加州大學(xué)舊金山分校的研究員Joshua Krissansen-Totton說。“我們知道生物活動在地球上創(chuàng)造了大量的甲烷，而且可能在早期地球上也是如此，因為制造甲烷是一件相當容易代謝的事情。”
然而，非生物來源不可能產(chǎn)生那么多的甲烷而不產(chǎn)生關(guān)于其起源的可觀察的線索。例如，火山噴發(fā)的氣體會將甲烷和一氧化碳都添加到大氣中，而生物活動往往很容易消耗一氧化碳。研究人員發(fā)現(xiàn)，非生物過程不容易產(chǎn)生富含甲烷和二氧化碳的宜居行星大氣，而幾乎沒有一氧化碳。
這項研究強調(diào)，在評估潛在的生物特征時，需要考慮整個行星的背景。研究人員的結(jié)論是，對于圍繞類似太陽的恒星運行的巖質(zhì)行星，如果大氣層也有二氧化碳，甲烷比一氧化碳更豐富，并且可以排除極其豐富的行星成分，那么大氣層中的甲烷更有可能被認為是生命的強烈跡象。
“一個分子是不會給你答案的--你必須考慮到行星的全部背景，”Thompson說。“甲烷是拼圖中的一塊，但是要確定一個星球上是否有生命，你必須考慮它的地球化學(xué)，它如何與它的恒星相互作用，以及在地質(zhì)時間尺度上能夠影響一個星球大氣的許多過程。”
該研究考慮了“假陽性”的各種可能性，并提供了評估甲烷生物特征的準則。
Krissansen-Totton說：“有兩件事可能會出錯--你可能會把一些東西誤解為生物特征而得到一個假陽性，或者你可能會忽略一些真正的生物特征。通過這篇論文，我們想開發(fā)一個框架來幫助避免甲烷的這兩個潛在錯誤。”
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（神秘的地球uux.cn報道）據(jù)科技日報（張佳欣）：地球以外的行星上是否有生命存在？其證據(jù)不可能像外星飛船降落在巴黎埃菲爾鐵塔旁邊那樣引人注目，更可能來自對遙遠行星的觀測——該行星帶有暗示生物活動的大氣化學(xué)物質(zhì)。一項發(fā)表在28日的《美國國家科學(xué)院院刊》上的新研究證明，如果宇宙中有豐富的生命，那么其大氣中的甲烷或是能探測到的地球以外生命的第一個跡象。
甲烷是地球大氣中重要的微量氣體，含量低于百萬分之二。這項新研究的主要作者、美國加州大學(xué)圣克魯茲分校天文學(xué)和天體物理學(xué)研究生瑪吉·湯普森說：“在地球上，絕大多數(shù)甲烷是由生命產(chǎn)生的。”而非生物產(chǎn)生的甲烷比例微乎其微。
研究人員指出，甲烷是一種很好的生物特征。首先，即使外星生命的生物化學(xué)與地球生物圈的生物化學(xué)完全不同，但對于任何基于碳的生命來說，甲烷生成都是一種明顯而簡單的代謝策略，因此其他地方的生命產(chǎn)生甲烷也不足為奇。
其次，如果沒有生命有機體的持續(xù)補充，甲烷就不會在可居住的巖石行星的大氣中持續(xù)很長時間。在地球上，大氣中的甲烷是不穩(wěn)定的，容易被光化學(xué)反應(yīng)破壞，但地球有生物在持續(xù)補充甲烷。
第三是甲烷的非生物過程來源，如火山作用或大洋中脊和熱液噴口的化學(xué)反應(yīng)，很難維持甲烷的補給。例如，火山釋放的氣體會將甲烷和一氧化碳添加到大氣中，但生物活動往往會很容易地消耗一氧化碳。因此，非生物過程不能像在地球那樣輕易產(chǎn)生富含甲烷和二氧化碳、卻幾乎沒有一氧化碳的宜居行星大氣。
研究人員得出結(jié)論，對于一顆圍繞類日恒星運行的巖石行星來說，如果大氣中也有二氧化碳，甲烷比一氧化碳更豐富，并且可以排除極富水的行星成分，那么大氣甲烷更有可能被認為是存在生命的強烈指示。
該研究強調(diào)，其他行星環(huán)境可能十分富有多樣性，也許還有其他非生物甲烷生產(chǎn)過程。
與大氣中的氧氣等其他潛在的生物特征不同，甲烷是少數(shù)可以使用詹姆斯·韋布空間望遠鏡檢測到的氣體之一。

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