设想一下当你进入一台工夫呆板穿越时绝后去探求宇宙中的外星性命时，你会在那里发明它们，它们会是甚么模样？你大概会以为大大都性命就像我们在地球上看到的一样：一颗含水的岩石星球上，花卉、树木和植物生活在富含氧气的蓝色天空下。但你的设法大概是过错的，并且谜底大概会让你感触诧异。
已经对银河系举行了生齿普查的地理学家此刻猜忌，宇宙中大大都的宜居星球都环绕着红矮星运转，并且那些红矮星比太阳如许的恒星更小但却数目更多。它们复杂的数目令它们在某些方面更简单研讨，比方说间隔我们只要40光年的红矮星TRAPPIST-1。2017年地理学家发明它至多具有7颗地球巨细的行星。包括美国宇航局造价数十亿美圆的詹姆斯韦伯太空千里镜在内的很多新观察装备将很快开端对TRAPPIST-1和别的邻近的红矮星举行研讨。
没有人真正懂得当你前去此中一个乖僻天下时会看到甚么。假如这个星球是被微生物统治而不是被巨型生物统治的话，你就无机会看到与地球类似的景象。颁发在《迷信成长》上的一篇最新研讨就切磋了这类猎奇心对付那些搜索外星性命的地理学家来讲意味着甚么。这篇研讨论文是由华盛顿大学大气化学范畴的迷信家David Catling合著的，研讨深化切磋了我们地球的历史，而且提出了一种在迢遥星球上发明单细胞性命的新办法。
在地球上，大大都性命都是微生物，并且化石和化学记实标明微生物是不断存在。动物和植物等生物体和氧气是绝对的重生事物，只呈现在约莫5亿年前。在地球的40亿年历史里，最后的20亿年地球仿佛是一个被放射甲烷气体的微生物统治的淤泥天下，对付那些微生物来讲氧气其实不是保持性命的气体而是毒气。
光和蓝藻细菌呈现在接上去的20亿年工夫里，它们将制作甲烷的微生物驱逐到氧气没法达到的暗淡处所，比方说公开洞窟、淤泥深处和别的它们本日仍旧存活的处所。蓝藻细菌渐渐绿化了我们的星球，迟钝向大气中开释氧气，并且让地球酿成我们本日所认识的天下。假如你操控工夫呆板前往到地球历史上的任何一点，十次约莫有九次你只会发明单细胞性命大概藻类，并且必要冒着氛围中氧气缺少带来的梗塞风险。
富含氧气的大气层是地理学家在数光年外星球上搜索的次要生物特点之一。根据天体生物学家的说法，氧气这类高度敏感的气体是一种强无力的生物学特点，由于高浓度的氧气趋势于冲破四周情况的均衡。氧气趋势于以铁锈大概别的氧化矿物资的方式从氛围中流失，而不是以气体形状存在，是以当它大批存在时意味着有某种性命必定在不竭的弥补着氧气（比方说地球上的光互助用生物）。
可是根据我们地球的成长历史，天体生物学家也不能不供认氧气大概也是他们最难以发明的工具。地球的遗传学证据标明，蓝藻细菌庞大的制氧办法是一种不凡的退化演化，并且在数十亿年的地球生物圈历史上只呈现了一次。有人大概会猜想，迷信家们经过千里镜观察的任何近似地球的天下极可能是无氧大概缺少氧气的。那末天体生物学家该当探求别的星球的性命旌旗灯号呢？
此刻获得谜底的最好方法大概就是工夫呆板，固然不是真实的工夫呆板而是假造计较机技能。迷信家能够借助计较机模子追溯地球（大概外星星球）的历史，而且摸索大气和陆地中气体大概的化学成份。这就是加利福尼亚州大学的Catling和他的门生Joshua Krissansen-Totton和Stephanie Olson正在研讨的内容。
Catling称：我们的研讨为若何在类地星球上探求厌氧性命供给了谜底。大大都性命大概都像微生物一样复杂，并且大大都星球大概并未成长到大气富含氧气的阶段。绝对丰厚的二氧化碳和甲烷（不存在一氧化碳）组合就是这类星球的典范生物特点。Krissansen-Totton做出了更具体的表明：甲烷和氧气并存是不平常的，由于二氧化碳是碳的最大氧化形态，而甲烷是它的最小氧化形态。在大气中同时存在这两种极致氧化形态的气体对付没有性命的星球来讲是一种挑衅。
研讨职员称，大气中甲烷成份超越0.1%的岩石星球该当被认定为一颗潜伏的宜居星球。那末假如大气中的甲烷含量到达大概超越1%会如何呢？研讨职员以为那样的星球很有大概就是外星性命的故里。宾夕法尼亚州立大学的大气化学家Jim Kasting称，固然把甲烷作为一个缺氧大气层生物学特点的设法其实不新奇，可是这项研讨的结论是精确的。
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