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在外星世界的大气中检测到这种特定的气体可能是生命的好兆头

可以毫不夸张地说，近几十年来对太阳系外行星的研究有了突飞猛进的发展。迄今为止， 已经在3247个系统中确认了4375颗系外行星，另有5856名候选者正在等待确认。
在外星世界的大气中检测到这种特定的气体可能是生命的好兆头
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近年来，系外行星研究已开始从发现过程过渡到表征之一。
下一代望远镜投入使用后，有望加快这一过程。
结果，天体生物学家正在努力创建潜在“生物特征”的综合清单，这些清单是指与生命相关的化合物和过程（氧气，二氧化碳，水等）。
但是，根据麻省理工学院 （MIT）小组的最新研究， 我们应该寻找的另一种潜在生物特征是称为异戊二烯 （C5H8）的碳氢化合物 。
这项研究描述了他们的发现，“异戊二烯作为具有缺氧气氛的系外行星中可能的生物特征气体的评估”，最近在网上发表，并已被《天体生物学》杂志接受发表 。
为了他们的研究，麻省理工学院的团队研究了越来越多的可能的生物特征清单，在未来几年中，天文学家将继续关注这些生物特征。
迄今为止，绝大多数的系外行星已经通过间接方法被发现和确认。
在大多数情况下，天文学家 单独或结合使用 过境法 （Transit Photometry）和 径向速度法（Doppler Spectroscopy）。使用直接成像技术只能检测到少数几个 ，这使得很难表征系外行星的大气和表面。
只有在极少数情况下，天文学家才能获得光谱，以使他们能够确定该行星大气的化学成分。这既可能是光穿过系外行星大气层时在其恒星前方通过的结果，也可能是发生了直接成像并可以研究系外行星大气层反射的光的少数情况的结果。
这在很大程度上与我们目前的望远镜的局限性有关，后者的望远镜没有必要的分辨率来观察较小的岩石行星，它们的轨道更接近恒星。
天文学家和天体生物学家认为，这些行星最有可能适合居住，但是从其表面和大气层反射的任何光都被来自恒星的光所压倒。
但是，随着詹姆斯·韦伯 （James Webb）太空望远镜（JWST）等下一代仪器进入太空，这种情况将很快改变 。 麻省理工学院1941年级物理学和行星科学教授萨拉·西格（Sara Seager）领导研究小组（又名西格小组），并且是该论文的合著者。
正如她通过电子邮件告诉《今日宇宙》所说：“随着2021年10月詹姆斯·韦伯太空望远镜的发射，我们将拥有搜索生物特征气体的第一手能力，但是这将非常困难，因为小岩石行星的大气信号非常微弱，难以探测到。首先，随着JWST的到来，在该领域工作的人数大大增加。诸如此类的研究提出了新的潜在生物特征气体，而其他研究甚至显示了对于诸如氧气等气体的潜在假阳性。”
一旦部署并投入使用，JWST将能够在更长的波长（近红外和中红外 范围）内观察到我们的宇宙， 并大大提高了灵敏度。
望远镜还将依靠一系列的光谱仪获得成分数据，并利用日冕仪来遮挡母星的暗光。这项技术将使天文学家能够表征较小的岩石行星的大气层。
反过来，这些数据将使科学家对系外行星的可居住性施加更严格的限制，甚至可能导致对已知（和/或潜在）生物特征的检测。
如上所述，这些“生物签名”包括与生命和生物过程相关的化学指示，更不用说对它有利的条件类型了。
其中包括氧气（O2），它是地球上大多数生命所必需的，并且是由光合生物（植物，树木，蓝细菌等）产生的。这些相同的生物体会代谢二氧化碳（CO2），而这种物质会通过氧气代谢生活而将其作为废品散发出去。还有水（H2O）和甲烷（CH4），水对我们的生活至关重要，甲烷是由有机物质腐烂而产生的，这是我们所知道的。
由于人们认为火山活动在行星的宜居性中起着重要作用，因此与火山活动有关的化学副产物-硫化氢（H2S），二氧化硫（SO2），一氧化碳（CO）， 氢气 （H2）等也都存在。被认为是生物签名。
Zhan，Seager及其同事希望在此列表中添加另一种可能的生物签名-异戊二烯。
“我们在麻省理工学院的研究小组致力于采用整体方法来探索所有可能的气体，作为潜在的生物特征气体。我们先前的工作导致创建了所有小分子数据库。我们继续过滤ASM数据库使用机器学习和数据驱动方法来识别最合理的生物特征气体候选物，其中之一是异戊二烯。”
像它的表亲甲烷一样，异戊二烯是一种有机烃分子，是地球上各种物种作为次生代谢产物产生的。除了落叶乔木，异戊二烯还由多种进化距离遥远的生物（例如细菌，植物和动物）产生。

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