火山活动是否为系外行星诱发生命的关键？

研究系外行星生命现象的天文学家发现，每颗行星都是独特谜团，尤其碳元素。因碳对行星气候与地质生物化学有关键影响力，若研究行星科学的学者能了解系外行星的碳从哪里来、如何产生，以及大气作用化学方法与过程，就可取得重大进展。与碳有关物质有二氧化碳（CO2）、一氧化碳（CO）、甲烷（CH4），最关键就是一氧化碳分子。

约30亿年前，海洋开始孕育许多原始简单生命时，空气与海洋含氧量非常稀少，阳光也微弱，因此大气保存浓厚一氧化碳。科学家认为，这种环境有利原始简单生命形成与发展。一氧化碳可为原始生命演化所需碳和氧的重要来源。

行星化学反应和平衡是由海洋、陆地、大气与恒星发光等复杂回馈机制控制，一氧化碳含量失控暴增的大气演化过程，对生命形成非常重要。含氧量极低的环境，二氧化碳会经紫外线分解产生一氧化碳，水分子经光分解作用产生氢氧基会和一氧化碳作用恢复成二氧化碳，形成平衡关系。

一氧化碳于行星大气与海洋循环的化学反应过程，显示一氧化碳如何形成正逆反应平衡。（Source：Watanabe and Ozaki 2023）

团队模拟行星大气化学模型后发现，火山活动的活跃程度对前述化学平衡的影响比恒星本身光线强弱要大。与大气接触的岩浆能以比光反应产生更多一氧化碳，喷入大气的火山灰能遮蔽光线，降低一氧化碳分解速度，形成一氧化碳失控暴增环境。接下来的挑战，就是利用太空望远镜观测系外行星大气光谱分析结果，进行更深入研究。