文／台北市立天文館

讓天文學家盼望了十幾年的詹姆斯．韋伯太空望遠鏡，預計今年3月發射升空。同學可能會認為它的工作之一，便是觀測系外行星的大氣並尋找生物特徵成分──氧氣對吧？實際上，氧的存在不一定是最可靠的生命指標，或許甲烷才是。

尋找地外生命時，在行星大氣中尋找氧的特徵似乎顯而易見，但地球的歷史告訴我們事實並非如此。當今地球的大氣中約含21%的氧氣，大部分來自生物（植物）的光合作用產生，這期間整整花了約十億年才累積而來；如果我們觀察一顆系外行星，因為沒有發現氧氣而略過它，或許會錯過藍綠藻＊才剛誕生的星球。

甲烷適合當生命指標

在最新的研究中，科學家分析了甲烷之於生命指標的有效性。研究人員使用熱力學模型，分析類地行星的火山活動是否會將甲烷，以及二氧化碳排放到大氣中。研究結果發現當地火山不太可能產生，與當地生物量一樣多的甲烷。因此科學家推測，行星大氣中的大量甲烷不太可能來自火山活動，並且很可能與生命起源相關。

這主要是因為氫傾向留在岩漿中，限制了火山活動排出的氫，同時也限制了行星大氣中甲烷的含量。另一個原因是甲烷較容易從低溫的岩漿溢散，而地球大部分的岩漿溫度較高。如果甲烷真的因為火山活動而大量產生，那表示應該也會有相應的二氧化碳產生；若是有一天，我們在太陽系外的某個行星中，大氣中檢測到大量甲烷，但卻沒有相應的二氧化碳，Bingo!這表示該行星極有可能具有生命形式。

當然不免俗的，研究人員最後也表示，這項研究是基於我們對地球和太陽系中，其他岩質天體的了解，能否應用在太陽系以外，需要更多謹慎的分析來驗證。

＊編註：藍綠藻是目前地球誕生以來，已知最早行光合作用的生物。