康乃爾大學的天文學家發現，地球恐龍時代的大氣條件可以幫助我們探測到系外行星上的生命跡象。研究表明，在這段時期，氧氣和甲烷等生物特徵更容易被探測到，這為識別宜居行星提供了一個更好的模板。有了這個新模型，科學家可以利用地球過去的透射光譜作為指導，改進他們在宇宙中尋找複雜生命形式的工作。

地球上的恐龍集體不得善終，但康奈爾大學的天文學家說，使恐龍能夠在地球上出現的條件的”光指紋”為我們尋找環繞外星的行星上的生命跡象提供了關鍵的缺失部分。

他們對地球最近5.4億年的演化過程（即新生代）進行了分析，發現望遠鏡可以更好地探測到類似地球的系外行星大氣層中潛在的生命化學特徵，這顆系外行星與我們今天所知的恐龍時代更為相似。

兩個關鍵的生物特徵對- 氧氣和甲烷以及臭氧和甲烷在大約1 億至3 億年前的地球模型中顯得更為強烈，當時的氧氣含量明顯更高。這些模型模擬了大氣層產生的透射光譜或光指紋，大氣層會吸收某些顏色的星光，讓其他顏色的星光透過，科學家利用這些資訊來確定大氣層的成分。

卡爾-薩根研究所（CSI）所長、天文學副教授麗莎-卡爾滕格爾（Lisa Kaltenegger）說：”現代地球的光指紋一直是我們識別潛在宜居行星的模板，但曾幾何時，這種指紋更明顯–更能顯示生命跡象。這給了我們希望，在宇宙的其他地方找到生命跡象–甚至是大型複雜生命–可能會更容易一些。”

卡爾滕格爾是《類地系外行星的氧氣賞金》一書的合著者，《英國皇家天文學會月刊》（Monthly Notices of the Royal Astronomical Society）上發表的”Oxygen Bounty for Earth-like Exoplanets: Spectra of Earth Through the Phanerozoic”的合著者，第一作者麗貝卡-佩恩（Rebecca Payne）是CSI的副研究員，她領導的新模型詳細描述了包括陸地植物、動物和恐龍起源在內的關鍵時代。

研究人員利用兩個已建立的氣候模型（稱為GEOCARB 和COPSE）的估計值，模擬了地球大氣成分以及由此產生的透射光譜在新生代五個一億年的增量。隨著複雜的海洋生物圈的多樣化、森林的擴散和陸地生物圈的繁榮，每個階段都發生了重大變化，影響了大氣中氧氣和其他氣體的混合。

佩恩說：”這只是地球歷史上最近的12%左右，但它幾乎涵蓋了生命比海綿更複雜的所有時間。如果你要尋找比單細胞生物更先進的東西，這些光指紋就是你要在其他地方尋找的。”

雖然類似的演化過程可能會也可能不會在系外行星上展開，但佩恩和卡爾滕蓋爾說，他們的模型填補了一塊缺失的拼圖，讓望遠鏡看到了新生代的樣子，為具有不同大氣含氧量的宜居行星創造了新的模板。

卡爾特內格率先根據地球地質、氣候和大氣層隨時間的變化，模擬出地球在遙遠的觀察者眼中的樣子–她說，這是我們識別其他世界生命潛在證據的”基本事實”。

迄今為止天文學家已經在可能存在液態水的宜居帶發現了大約35顆岩石系外行星。分析系外行星的大氣層（如果它有大氣層的話）對於美國宇航局的詹姆斯-韋伯太空望遠鏡來說還處於技術能力的邊緣，但現在已經成為可能。但是，研究人員說，科學家需要知道該尋找什麼。他們的模型確定，像新生代地球這樣的行星是在宇宙中發現生命的最有希望的目標。

這些模型還允許科學家考慮這樣一種可能性–純粹是理論上的–如果發現一顆宜居的系外行星擁有含氧量為30%的大氣層，那麼那裡的生命可能就不僅僅局限於微生物，也可能包括像曾經在地球上漫遊的巨龍或微型猛禽那樣體型龐大、種類繁多的生物。

佩恩說：”如果它們真的存在，這種分析可以讓我們找出它們可能生活的地方。”

不管是不是恐龍，這些模型都證實，從很遠的地方看，這樣一顆行星的光指紋會比現代地球的光指紋更明顯。

卡爾特內格說：『希望我們能發現一些行星，它們現在的氧氣含量恰好比地球多，因為這將使尋找生命的工作變得更容易一些。誰知道呢，也許還有其他恐龍等著我們去發現呢。”