地球气候用来衡量外星生命的可能性

地球的气候使我们的星球上的生命得以进化。反过来，生命也对气候产生了影响。

温室气体因其在当今地球全球变暖中所扮演的角色而名声不佳然而，科学家们表示，我们的生命也要归功于温室气体，因为它们可能从一开始就让生命扎根。

一项关于这些和其他气候条件如何影响地球上生命起源和进化的新研究，可以为了解外星气候如何影响其潜在生命提供线索。

温室气体通过让光进入地球，然后将热量截留在地下，从而提高地球的环境温度。

科学家们认为，在地球年轻的时候，太阳曾经不那么明亮，所以早期的地球应该比现在更凉爽。但甲烷和二氧化碳等温室气体在当时发挥了重要作用，使地球变暖到适合生命居住的程度。

德国柏林理工大学的大气化学家、发表在《天体生物学》杂志上的这项研究的主要作者J·李·格伦费尔说：“问题是，太阳变暗了，向大气输送的能量减少了。”“我们需要解释的是，尽管太阳较弱，但地表是如何温暖到足以容纳液态水的。”

甲烷等气体分子可能起到了加热行星的作用，使海洋保持流动而不结冰。由于液态水是地球生命的先决条件，因此温室气体可能在使地球宜居方面发挥了重要作用。

格伦费尔利用有关地球气候的知识建立大气计算机模型，并将其应用于假设的外星行星。例如，他可以调整母恒星的类型——周围的行星和轨道的距离，以监测这些变化对气候的影响。

格伦费尔说：“随着我们未来知识的加深，我们将扩展我们的模型，例如包括大气和海洋地质过程之间的相互作用。”

虽然专家们不确定外星生命是否需要水才能生存，但液态水的存在仍然是我们在寻找外星人时可以寻找的最具破坏性的迹象之一。

格伦费尔说：“生物学家告诉我们，我们所知道的地球上的生命当然需要液态水来建立自己的生存和繁殖。”“液态水需要特定的气候条件，地球上生命的栖息地温度范围很大，大约在0摄氏度到120摄氏度之间。不同类型的微生物在这个大范围内适应特定的生态位温度。复杂的生命可以在0到30摄氏度之间生存和繁衍。”

众所周知，温室效应也会发生在其他星球上。例如，在金星上，大气主要由二氧化碳组成，温室效应非常有效，将那里的表面温度推高到860华氏度（480摄氏度）以上。”温度太高，液态水不可能存在，但金星年轻时可能有海洋。然而，随着太阳和行星的变暖，金星海洋中的每一滴水都会蒸发掉。

虽然温室气体可能使地球上有了生命，但生命也与温室气体相互作用。今天，地球大气中的甲烷和二氧化碳主要由生物产生。从细菌到奶牛，生命都会作为废物排放甲烷。二氧化碳也是由生命产生的，你每次呼吸都会呼出二氧化碳。因此，大气中的分子和地球上的生命在一个连续的反馈循环中相互影响。”在地球历史早期进化的生命开始影响这些分子，然后气候发生了更大的变化，新的生命形式可以进化并影响气候。

格伦费尔说：“地球是唯一一个生命改变地球大气层的例子。”“如果地球在没有生命的情况下进化，或者生命被关闭，气候就会大不相同。”

他说，研究气候和地球上生命之间的关系可以为寻找地球以外的生命指明道路。例如，在地球上，大量甲烷和氧气的同时存在是一种生物标记，或生命存在的迹象。氧气通常是生命的产物，因此可能是其他地方存在生命的指纹。

格伦费尔说：“问题是，你必须小心，因为有一些非生命过程也可能产生氧气。”“每个案例都必须根据我们的模型和我们的理解进行评估。”