天体生物学
天体生物学(英语:Astrobiology),旧称外空生物学(Xenology、Exobiology),是生命科学与环境科学领域中的一门学科,透过探究生命的决定性条件与偶然事件,研究宇宙中生命起源、早期演化、分布及其未来。 作为一门学科,天体生物学建立在「地球以外可能存在生命」这一前提之上。
天体生物学的研究涵盖三大领域:太阳系内外宜居环境的研究、寻找过去或现存外星生命的行星生命印迹,以及地球上生命起源、早期演化的研究。
天体生物学这门学科起源于20世纪,随着太空探索的兴起与系外行星的发现而发展起来。早期天体生物学研究主要聚焦于寻找地外生命,以及探讨其他行星上存在生命的潜在可能性。 在1960年代和1970年代,美国国家航空航天局(NASA)透过「维京号」计划展开天体生物学研究,该计划是美国首个登陆火星并搜寻生命迹象的任务。 该任务连同其他早期的太空探索任务,为天体生物学作为一门学科的发展奠定了基础。
关于宜居环境,天体生物学透过研究地球上严苛环境(如火山环境与深海环境)中栖息的嗜极生物,来探讨地球以外可能支持生命的潜在地点,例如火星、木卫二及系外行星。此主题的研究运用地球科学的方法论,尤其是地球生物学,并将其应用于天体生物学领域。
寻找生物迹象涉及识别过去或现存生命的生命印迹,形式包括有机化合物、同位素比值或微生物化石。此主题的研究运用行星科学与环境科学的方法论——尤其是大气科学——以应用于天体生物学,并常透过遥感技术与原位(In situ)探测任务进行。
天体生物学亦关注地球上生命的生命起源、早期演化,以期理解其他行星上生命形成所需的必要条件。 此项研究旨在厘清生命如何从非生命物质中诞生,以及如何演化成我们今日所见的丰富多样的生物群。此主题的研究运用古科学(尤其是古生物学)的方法论,并将其应用于天体生物学领域。
天体生物学是一门正在发展的跨学科领域,为科学家带来了挑战与机遇。全球许多大学和研究机构都设有天体生物学课程与研究中心,而美国国家航空航天局(NASA)和欧洲空间局(ESA)等太空机构,则设有专门负责天体生物学研究的部门与计划。