寻找太阳系外生命的一种方法是观察遥远行星的大气层，寻找可能由生物体产生的气体。一组科学家认为我们应该特别寻找两种气体：二氧化碳和甲烷。

大多数天文学家主张寻找氧作为地外生命的标志。地球大气中的氧气非常丰富，因为有许多植物和其他生物不断地排出氧气。如果地球上没有生命，氧气最终会消失。

但在《科学进步》杂志上发表的一项新研究中，科学家们认为氧气可能不是最佳目标，因为在地球上，这种气体并不总是大量存在——即使存在生命。数十亿年前，地球的大气层中有不同的气体组合，包括二氧化碳和甲烷，它们只存在于一起，因为地球表面存在着原始生命。根据该研究，二氧化碳和甲烷相互作用，导致甲烷最终消失，除非某些类型的生物不断向大气中注入更多的甲烷。

不过，在另一颗行星上同时发现这两种气体并不一定是关键。甲烷可以通过多种过程产生，而不仅仅是生物。但是这项研究的作者说，他们计算了大气中存在这两种气体的可能性，而这两种气体的表面上没有生命，这种可能性非常小。”“一个没有生命的甲烷可以**一点点甲烷，”华盛顿大学的一个行星行星专家Joshua Krissansen Totton说。但要在大气中获得大量甲烷，没有生命是很难解释的。”

天文学家长期以来一直在争论，在遥远的星球上寻找生命的最佳方式是什么。一些人建议研究行星反射的光，看看表面是否有植被的特征。其他人则认为，我们应该寻找行星大气中气体的变化。当北半球的植物在秋天死亡，然后在春天重新生长时，地球上的二氧化碳一年四季都在上升和下降。类似的季节性周期也可能发生在其他地方。

不过，寻找氧气一直是最大的目标。但即使是氧气也有它的问题：一些模型表明，大量的氧气可以在没有生命存在的情况下进入大气层。这就是为什么最近天文学家建议寻找氧气和其他“不属于”在一起的气体。这些气体会与氧气发生化学反应，使气体消失。因此，它们是一个强有力的指标，表明某种东西——比如说植物——正在保持氧气的供应。

我们的星球就是一个很好的例子：氧气不应该和我们大气中所有的甲烷共存，也不应该与氮气和我们庞大的液态海洋共存。但是海洋中的树木、植物，甚至浮游生物都在不断地为我们的大气补充氧气，没有氧气，我们就无法生存。

克里斯桑森·托顿和他的团队想知道氧气是否一直是地球上生命的最佳迹象。”“如果你是一个在地球上寻找生命的外星人，那现在就很明显了，因为这里有这么多氧气，”他说但你能在地球历史的早期探测到生命吗？”答案是：也许不能。在地球历史的前半段，空气中几乎没有氧气。在下半年的大部分时间里，气体的含量非常低。这是因为在第一批生物出现后，生命需要大约10亿年才能开始产生氧气，而在那之后，地球需要数百万年才能形成富氧的大气层。

研究人员把他们对地球大气中自45亿年前第一次形成以来所存在的一切最好的估计汇总在一起。他们发现，在地球生命的前半部分，我们的星球仍然有四种不相容的气体：二氧化碳、甲烷、氮和水。因此他们建议在其他行星上寻找二氧化碳和甲烷；这两种气体比其他气体更容易检测。”但如果你找到了这四个，那就太棒了，”克里斯桑森·托顿说。

麻省理工学院的行星科学家莎拉·西格尔（Sara Seager）没有参与这项研究，她说这种方法是可行的。”很高兴看到。。。辩论将继续以新的想法进行，”她说。但是，西格告诉《边缘》杂志说，在未来，科学家们可能会提出其他方案来解释二氧化碳和甲烷的配对这在科学上是正常和健康的，但在某些情况下，问题在很长一段时间内或永远不会得到解决，”她说。

即使天文学家在另一个世界上发现了这些气体，这颗行星仍然需要像地球一样小而多岩石，并且离它的恒星有适当的距离，这样液态水才能存在。但我们很快就会发现这样的行星。NASA的詹姆斯·韦伯太空望远镜将于明年发射，它将在行星大气中寻找特定的气体。如果它真的发现了这个组合，未来甚至更强大的望远镜可以跟进，看看这些星球上是否有更多不相容的气体或液态水海洋。

克里斯桑森·托顿说：“令人兴奋的是，我们很快就能尝试进行这些观察。”。