外星人呼吸的也許是氫氣！這就是為什麼天文學家這樣認為

我們第一次發現在繞著另一顆恆星（系外行星）運行的行星上存在生命的證據，這很可能是通過分析其大氣中的氣體而得出的。隨著已知的類似地球的行星數量的增長，我們很快就會發現系外行星大氣中與地球生命相關的氣體。

但是，如果外星生命使用與我們不同的化學物質怎麼辦？一項發表在《自然天文學》上的新研究認為，我們利用大氣層尋找生命證據的最佳機會是擴大我們的搜索範圍，從關注像我們自己的行星到包括具有氫氣氛的行星。

當系外行星經過恆星前時，我們可以對其進行探測。當這樣的過渡發生時，恆星的光必須穿過行星的大氣層才能到達我們，並且其中的一些光隨著行進而被吸收。

觀察恆星的光譜-根據其波長將其光分解-並計算出由於過境而缺少的光，從而揭示了大氣構成的氣體。記錄系外行星大氣層是詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的目標之一。

如果要找到一種化學混合物與我們期望的不同的氣氛，那麼最簡單的解釋之一就是可以通過生命過程來保持這種氣氛。地球上就是這種情況。我們星球的大氣層中含有甲烷（CH 3），它與氧氣自然反應生成二氧化碳。但是甲烷通過生物過程不斷補充。

另一種看待這種現象的方式是，如果在大約24億年前開始的所謂的大氧化事件中，光合微生物沒有從二氧化碳中釋放出氧氣，根本就不會有氧氣。

看看大氣層以外的地方

這項新研究的作者認為，我們應該開始研究比大氣為氫主導的地球更大的世界。它們可能沒有任何游離氧，因為氫和氧是高度易燃的混合物。

氫是所有分子中最輕的，容易逸出太空。為了使巖石行星具有足夠強的重力以掛在氫氣層上，它必須是質量超過地球兩倍至十倍的「超地球」。

氫既可以直接從行星生長所在的氣體雲中捕獲，也可以隨後通過鐵與水之間的化學反應釋放出來。與在像地球這樣的以氮為主導的氣氛中相比，以氫為主導的氣氛的密度下降的速度要快14倍左右。這使行星周圍的大氣包絡度增大了14倍，從而很容易在光譜數據中發現。更大的尺寸還可以提高我們通過用光學望遠鏡直接成像觀察這種氣氛的機會。

在實驗室裡呼吸氫氣

這組作者進行了實驗室實驗，他們證明了大腸桿菌（數十億細菌存在於您的腸中）可以在氫氣氣氛中完全沒有任何氧氣的情況下存活並繁殖。

他們證明了各種酵母菌也一樣。儘管這很有趣，但它並不能為氫在大氣下可以使生命蓬勃發展的論點增加太多。

我們已經知道地殼中的許多微生物通過代謝氫而得以生存，甚至還有一種多細胞生物，其全部生命都在地中海地板的無氧區中度過。

最初沒有氧氣的地球大氣層不可能擁有超過1％的氫氣。但是，生命的早期可能不得不通過使氫與碳反應生成甲烷來代謝，而不是像人類那樣通過使氧與碳反應生成二氧化碳來進行代謝。

生命指標氣體

該研究確實取得了重要發現。研究人員證明，存在於氫氣中的大腸桿菌中的產品所產生的數十種氣體具有「驚人的多樣性」 。

其中許多，例如二甲基矽化物，羰基硫和異戊二烯，在氫氣氣氛中可以檢測到「生物特徵」。這增加了我們認識系外行星生命跡象的機會-您必須知道要尋找什麼。

也就是說，使用氫的代謝過程比使用氧氣的代謝過程效率低。然而，就天體生物學家而言，氫呼吸壽命已經是一個公認的概念。

這項新研究的作者還指出，足夠濃度的分子氫可以充當溫室氣體。與其他情況相比，這可以使行星的表面保持足夠的溫暖以容納液態水，從而使表面壽命遠離恆星。

作者迴避了在木星等巨大氣體行星中尋找生命的機會。即便如此，通過將可居住世界的範圍擴大到包括富含氫的大氣層的超級地球，它們有可能使我們可以發現以發現那些最初難以捉摸的外星生命跡象的物體數量增加一倍。