卫星监测地球季节如何变化。UCR科学家正在研究伴随大气组合物的随着距离行星寿命的标记。美国宇航局
UCR研究人员正在使用地球氛围中的季节性变化来指导他们在太阳系之外寻找寿命。
在我们的太阳系之外发现了几十个潜在的居住行星，还有更多正在等待检测。是任何人 - 还是什么 - 那里？
在这些地方寻找生活，这是不可能亲自访问的，将从其环境中寻找生物产品。使用下一代望远镜来检测这些叫做生物炎的这些大气指纹，可使用下一代望远镜来检测，这些望远镜测量围绕着轻微的气体的气体组成。
这是一个棘手的业务，因为基于单次测量的大气气体的生物炎可能是误导性的。为了补充这些标志，并且由于美国宇航局天使天使学院的资金，加利福尼亚大学的科学家，Riverside'Salternaive Astrobiology Artore在地球大气层的季节变化，为动态生物炎的第一个定量框架开发了第一个定量框架。
题为“大气季节性作为Exoplanet生物社会”，一篇描述该研究的论文今天在天体神话杂志上发表。领导作者是斯蒂芬妮奥尔森，是乌克西科学的一名研究生。
随着地球轨道的阳光，其倾斜的轴意味着不同地区在一年中的不同时间接收更多的区域。这种现象的最明显的迹象是天气和长度的变化，但大气组合物也受到影响。例如，在北半球含有世界上大部分植被的北半球，夏季的植物生长导致大气中明显较低的二氧化碳。氧气的反向是真的。
“大气季节性是一个有前途的生物科学，因为它在地球上进行了生物学上调制，可能发生在其他居住的世界内，”奥尔森说。“基于季节性的推断生活不需要详细了解外星生物化学，因为它是对环境变化的生物反应，而不是作为地球可能独特的特定生物活动的结果。”此外，极其椭圆轨道而不是轴倾斜可以在额外行星或外部升空中产生季节性，扩大可能的目标范围。
在论文中，研究人员确定了使用称为光谱学的成像技术表征氧气，二氧化碳，甲烷及其检测的季节性形成和破坏相关的机会和缺陷。它们还在具有低氧含量的寿星上建模的大气氧气波动，如十亿多年前的地球含量。他们发现臭氧（O3）在大气中通过涉及寿命产生的氧气（O2）的反应，这将是氧气氧化行星上的氧气季节性变异的更容易可测量的标记。
“我们现在准确地模仿这些场景的准确模型非常重要，所以未来的空间和地面望远镜可以旨在识别最有前途的生物照片，”美国宇航局博士博士后的博士线博览会（UCR）。“在臭氧的情况下，我们需要望远镜来包括紫外线能力来容易地检测到它。”
Schwieterman表示，寻找生命的挑战是从迄今为止收集的数据的模糊性。假阳性 - 伪装成生命的非生物过程 - 以及产生少数或没有生物充新的行星上的虚假底片 - 既有主要问题。
“氧气和甲烷都是有前途的生物炎，但有些方法可以在没有终身的情况下生产的方式，”Schwieterman说。
Olson表示，观察氧气或甲烷的季节变化将更有信息。
“评估外产的潜在有力的方法是在整个轨道中观察他们的气氛，看看我们是否可以在一年的过程中发现这些生物化气体的变化，”她说。“在某些情况下，没有生命，这种变化很难解释，甚至可能让我们进展，而不是简单地认识到外产上的生活。”
蒂莫西里昂，梅尔特·科学和替代地球织物学中心主任生物地球化学教授，表示，这项工作推进了在非常遥远的行星上寻找生命的基本方法。
“我们特别兴奋地对在低水平的氧气波动的前景，我们期望在地球早期版本中找到的氧气波动，”里昂说。“臭氧所揭示的季节性变化将在像地球这样的行星上最容易地检测到数十亿年前，当大多数生活仍然是显微镜和海洋住所时。”
除了Olson，Schwieterman和Lyons之外，该文件的作者还位于UC Riverside，来自佐治亚理工学院的Christopher Reinhard，以及华盛顿大学的维多利亚草地。该作品由美国宇航局天使生物学研究所和地球系统动态（FESD）中的国家科学基金会（NSF）边界资助。
出版物：Stephanie L. Olson等，“大气季节性作为Exoplanet生物科学，APJL，2018; DOI：10.3847 / 2041-8213 / AAC171
