在薩拉·霍斯特實驗室中，富含二氧化碳的行星大氣暴露在等離子體的放電環境中。
一直以來，在或近或遠的其他行星系統中探索尋找生命時，人類通常認為，如果一顆行星大氣層中存在氧氣，那么就可以被看作是或有生命存在的最可靠的征兆。然而，據美國化學學會（ACS）旗下的《地球與空間化學》雜志12月11日刊發的一篇研究論文稱，美國約翰·霍普金斯大學（The Johns Hopkins University，簡稱JHU）的一項最新研究成果建議天文學界重新考慮這一經驗法則。該校的研究人員在實驗室里模擬了系外行星的大氣條件，并在這一條件下成功地創造出了有機化合物和氧氣，但是卻未發現有生命誕生的跡象。對于那些認為遙遠星球上只要存在氧氣和有機物，那么那里就可能存在生命的科學家來說，這一研究結果無疑是一個提醒與警示。
該論文的第一作者、JHU地球和行星科學系的助理研究員Chao He介紹道：“我們在實驗中生成了氧氣和有機分子，雖然這些物質可以作為在實驗室里培育生命體的基石，但是事實證明，即使兩者同時存在也不能明確指示有生命存在。研究人員需要進一步更仔細地思考這些分子是如何產生的。”
氧氣占地球大氣總量的20%，也是科學界一致認為的地球大氣中具有最明顯可靠的生物特征的氣體之一。然而，在尋找太陽系外生命的過程中，人類對不同的能源是如何引發化學反應以及這些反應如何能生成氧氣等生物特征的信息知之甚少。盡管之前為了預測系外行星大氣層中可能會生成什么，其他研究人員已經在電腦上就光化學模型進行了模擬實驗，但是據Chao He透露，在他之前還沒有人把相關模擬結果在實驗室中進行過驗證。
Chao He的研究團隊在該論文的共同作者之一、JHU地球與行星科學助理教授薩拉·霍斯特（Sarah Horst）的實驗室中一個專門設計的“行星煙霧室”（Planetary HAZE，簡稱PHAZER）中進行了模擬實驗。他們在華氏80至700度之間測試了9種不同的、含特定氣體成分——如二氧化碳、水、氨和甲烷——的氣體混合物，實驗結果與之前針對超級地球和迷你海王星類型的系外行星大氣的預測結果一致——這兩種系外行星是我們銀河系中數量最多的行星。
最終，研究小組發現了多種可能產生氧氣和有機分子的情況，而這些物質又可以進一步生成生命誕生的原材料——諸如甲醛和氰化氫的糖類和氨基酸類物質。Chao He總結道：“人們過去認為，只要氧氣和有機物共同存在，就表明生命存在，但是我們在多次模擬實驗中在無生命的條件下生成了它們。這就表明，即使這兩種被科學界普遍接受的生物特征同時存在，那也可能是生命存在的假陽性反映。”
編譯：朱明逸 審稿：西莫 責編： 唐林芳
