一氧化碳探测器能否显示外星生命的存在？

我们家的一氧化碳探测器警告说，这种无色无味的气体正在危险地积累，它通常与死亡联系在一起。天文学家还普遍认为，一氧化碳在行星大气中的积累将是无生命的不可避免的迹象。现在，由UC riversi领导的一个研究小组提出了相反的观点:天空中的一氧化碳探测器实际上可能会让我们想起一个遥远的外星世界，那里充满了简单的生命形式。这项研究的第一作者、加州大学洛杉矶分校地球科学系美国国家航空航天局博士后研究员爱德华·施威特曼说:“随着两年后詹姆斯·韦伯太空望远镜的发射，天文学家将能够分析一些系外行星的大气。

忽视生命生活的外星世界将是一种耻辱，因为我们没有考虑到所有的可能性。在2065438年3月19日发表在《天体物理学》杂志上的一项研究中，Schwieterman的团队通过使用生物圈和大气中的化学计算机模型确定了两种有趣的场景，其中一氧化碳很容易在“有生命的”行星大气中积累。

在第一个场景中，研究小组在我们星球遥远的过去找到了答案。在现代富氧的地球上，一氧化碳是无法积累的，因为大气中的化学反应很快就会破坏这种气体。但是30亿年前，世界是一个非常不同的地方。海洋中充满了微生物，但大气中几乎没有氧气，太阳也变得暗了许多。

研究小组的模型显示，这个古老版本的有人居住的地球可以将一氧化碳含量维持在百万分之一左右的水平:比今天大气中每十亿分之一的一氧化碳含量高几个数量级。这项研究的共同作者之一，加州大学洛杉矶分校地球科学系生物地球化学教授兼加州大学洛杉矶分校替代地球天体生物学中心主任蒂莫西·莱昂斯说:

这意味着可以预计，在有生命存在但氧气稀少的太阳系外行星的大气中，一氧化碳含量将很高。这是一个完美的例子，说明团队的研究是以地球的过去为指南，在宇宙的其他地方寻找生命。第二种情况更有利于一氧化碳的积累:像比邻星这样的红矮星周围的光化学物质。比邻星距离我们的太阳最近，为4.2光年。

该团队的模型预测，如果在这样一颗恒星周围的行星上存在生命，并且富含氧气，那么一氧化碳的含量应该会非常高——从百万分之100到百分之几不等。考虑到这些行星所处的不同天体物理环境，我们不应该惊讶地发现微生物圈促进了一氧化碳的高水平，Schwieterman说。然而，据我们所知，这些地方绝对不是人类或动物生活的好地方。在比邻星半人马座和其他类似的恒星可居住区发现了地球大小的岩石行星，这意味着它们可能含有液态水，而液态水是生命的基本组成部分。这些行星很可能被计划于2021年3月发射的詹姆斯·韦伯太空望远镜进一步识别。

目前的研究是为这些未来任务做准备的广泛努力的一部分，通过对大气气体的不同组合进行分类，所谓的生物特征气体，可能是生命世界的证据。一些气体，如一氧化碳，曾被认为是“抗生素信号”(没有证据表明一个星球上有人居住)，如果远程检测到足够多的气体。但是这些假设只适用于特定的情况。虽然其他研究已经完成了包括一氧化碳在内的系外行星星光的化学模型，但还没有人如此系统地关注过类地系外行星上的一氧化碳。现在我们有了一个指南，可以确定一氧化碳的含量与光合生物圈的含量是否一致。