类地行星发现者在探测遥远的类地行星时，将集中搜寻那些简单气体，诸如氧、臭氧、甲烷和水蒸气。
　　氧气是生命存在的一个良好指针。氧及臭氧将是天体生物学家首先关注的目标。如果没有生命，氧在岩质行星上应该非常罕见。虽然即使没有生命，紫外线也能将水蒸气分解成氢和氧，从而产生少量氧，但这些氧会被行星表面的岩石和矿物质的氧化反应迅速耗尽。此外，火山气体也会与氧发生反应，将它从大气层中除去。事实上，仅仅是地质过程就很不利于氧的积累。因此，富含氧的大气层就失去了化学平衡，也就意味着某些活跃因子即进行光合作用的生物在不断地补充大气层中的氧。比如，如果没有生命存在，地球大气层中氧的浓度就不可能达到20。
　　在搜寻外星生命时，科学家关注的第二个目标是甲烷。地球生命在诞生后的大约10亿年间，很可能还没有进化到能产生光合作用的时期。那时，地球上的霸主是微型有机体，它们利用自地球内部泄露的气体中的能量，产生甲烷等副产物。因此，在与早期地球的地质结构类似的行星上，较高的甲烷水平可能就代表着生命的存在。但与氧相比，甲烷是一个更模糊的指标，因为地质结构与地球大不相同的行星纵然毫无生命，也能产生大量甲烷。
　　有关太阳系外行星的其他细节诸如其大小、与母星的距离、二氧化碳和水蒸气含量以及反射率等都将有助于科学家准确解释所发生的甲烷和氧是否与生命存在有关。这些指标都能通过类地行星发现者和其他天文望远镜的观测来加以测定（至少可以估计出来）。
　　上述思路的一部分，已经在惟一已知有生命的行星地球上得到了验证。1990年，伽利略号飞船在前往木星的途中借助引力时，曾经过地球。当时，伽利略号上携带的传感器探测到地球大气层中高浓度的氧和甲烷，还探测到了地面上的叶绿素。叶绿素能吸收可见光谱末端的红光，它是指示生命存在的一面红旗。可惜的是，类地行星发现者无法探测到行星表面的叶绿素，因为行星大气中的水蒸气在类地行星发现者眼中是不透明的，因而类地行星发现者就发现不了它下面的行星表面。但是，即使看不见叶绿素，一旦类地行星发现者发现氧和甲烷的迹象，也能初步证明外星上可能存在生命。
　　一旦类地行星发现者发现某个行星的大气层中有大量氧和一些甲烷，就说明该行星可供居住，因而这将是一个非常重大的发现。但这就能证明真的存在外星生命吗？要知道，在科学发现中最重要的是实证，尤其是在谈论地外生命时更需要确凿的证据。

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