地球气候可为寻找外星生命提供线索

　　温室气体之所以有个坏名声，是因为今天的全球变暖跟它们脱不了干系。不过科学家说，温室气体或许也是让生命首先在地球上扎根的“有功之臣”。

　　德国科学家在《天体物理学》杂志上发表了一项最新研究。该研究围绕温室气体和其他气候条件如何影响地球生命的起源和进化展开，其结果可为了解外星球上的气候会给可能存在于该星球上的生命带来何种影响提供线索。

　　科学家认为，早期的地球应该比现在凉爽，因为当时太阳光照没那么强烈。但甲烷和二氧化碳等温室气体在那个时候发挥了重要作用，让地球变暖，成为一个适宜生命繁衍的星球。温室气体可以让太阳光照射到星球上，然后锁住热量，从而让星球变热，并使地表环境温度升高。

　　“问题是，那时候的太阳光照很微弱，输送到地球能量也很少。”研究论文的首要作者、德国柏林工业大学的大气化学家李?格伦费尔（J. Lee Grenfell）说，“我们需要解释一下，尽管阳光昏暗，地球表面是如何温暖到足以支持液态水的存在的。”

　　甲烷等气体分子可能发挥了作用，它们让地球升温，使海洋流动而不冻结。由于液态水是地球生命形成的先决条件，因此温室气体可能在使地球成为宜居星球的过程中扮演了重要角色。

　　格伦费尔利用地球气候资料建立了大气计算机模型，并将其用于研究假想的外行星。比如，他可以调整行星绕之旋转的母星的类型以及轨道的距离，以监测这些变化对气候产生的影响。

　　他说：“随着未来我们的认识逐渐加深，我们将对模型进行扩展，将诸如大气和海洋之间的相互作用以及地质作用等因素包括进来。”格伦费尔说。

　　虽然专家并不确定地外生命的生存繁衍是否需要水，但液态水的存在是仍然我们寻找外星人时最有希望的迹象之一。

　　格伦费尔说：“液态水需要一定的气候条件，适合地球生命栖居的环境的温度范围较大，从大约0摄氏度到或许120摄氏度之间。不同种类的微生物会在这个幅度内适应其特定的生存温度。复杂生命能在大约0摄氏度至30摄氏度的环境中生存和发展。”

　　目前已知温室效应也会出现在其他行星上。例如，金星大气的主要成分为二氧化碳，其温室效应非常有效，可将金星表面温度推高到480摄氏度。这样的环境太炎热，液态水无法存在，但金星早期可能曾有过海洋。不过，随着太阳和金星越来越热，金星的海洋已经被蒸发殆尽了。

　　尽管温室气体可能使地球上出现了生命，但生命也会与温室气体相互作用。地球大气中甲烷和二氧化碳如今主要来自于生命体，从细菌有机体到奶牛都会排放甲烷。二氧化碳也是由生命体制造的，你的每一次呼吸都要呼出二氧化碳。因此，大气中的分子和地球上的生命在一个不断循环反馈的过程中相互影响。地球早期历史上的生命开始影响这些分子，这使得气候发生改变，让新的生命形式出现并演变，进而影响气候。

　　“地球是我们拥有的唯一例子，在这里，生命改变了地球的大气。”格伦费尔说，“如果地球没有演化出生命，或者生命无以为继，那么气候会非常不同。”

　　研究气候和地球生命之间的关系可以为如何寻找地外生命指明道路，格伦费尔说。例如，在地球上，甲烷和氧气同时大量存在是一种生命标志物，表明有生命存在的迹象。氧气通常是生命的副产品，因此可以作为泄漏生命在别处存在的“指纹”。“问题是，你必须要小心，因为有些非生命过程也可以产生氧气，”他说，“每种情况都必须根据我们的模型和我们的认识进行评估。”