Biosignature je kemični ali fizikalni proces, ki ga je mogoče zaznati na daljavo in kaže na prisotnost živih organizmov v določeni regiji. Koncept se pogosto uporablja na področju astrobiologije, ki je veja biologije, ki išče življenje zunaj kopenskega, zračnega in morskega okolja Zemlje. Iskanje biomarkerja, ki bi označeval pretekli ali sedanji obstoj življenja na planetu Mars, se je v astrobiologiji vse bolj osredotočil, odkar sta bili tja poslani ameriški misiji Viking I in II, da bi iskali življenje od sredine sedemdesetih do zgodnjih osemdesetih let, in sonde v druge regije Osončja so nadaljevali iskanje. Polje se je začelo širiti od leta 1970, vendar zaradi dejstva, da je bilo na desetine zunajsončnih planetov odkritih zunaj Zemljinega sončnega sistema. Za majhno manjšino teh planetov je teoretizirano, da so po velikosti in strukturi podobni Zemlji in imajo morda astrokemijo biosignature, ki kaže na sposobnost podpiranja življenja.
V 20. in 21. stoletju se je v XNUMX. in XNUMX. stoletju razvijalo razumevanje potrebnih pogojev za bivanje na planetu s strani vsaj primitivnih življenjskih oblik, kot so bakterije. To je zato, ker je znanost odkrila biološki podpis organizmov na Zemlji v regijah, kot so globoki podvodni vulkanski zračniki, za katere se je prej mislilo, da so popolnoma negostoljubne za vse oblike življenja. Odpornost takšnih organizmov na življenje v pogojih brez svetlobe in kisika ter pod ekstremnimi ravnmi temperature in tlaka kaže na to, da je biološki podpis za življenje na drugih svetovih lahko širši, kot se je prej domnevalo.
Prisotnost tekoče vode še vedno velja za bistvenega pomena za življenje zunaj meja Zemlje. Medtem ko je nekoč veljalo, da je tekoča voda redka v Osončju, ki obstaja le na sami Zemlji, se je ta pogled spremenil v 21. stoletju. Tako Evropa kot Callisto, luni planeta Jupiter, imata lahko podzemne oceane s tekočo vodo, Enceladus, ki je Saturnova luna, pa je zdaj znano, da ima vodne vulkane, ki lahko podpirajo tudi osnovne žive organizme. Ameriški Phoenix Mars Lander je leta 2008 našel tudi dokaze o ledu na vodni osnovi v regiji, ki je oddaljena od polarnih kapic na Marsu, kar lahko kaže na biosignaturo za bakterijsko aktivnost, ki je nekoč obstajala ali še vedno komajda obstaja pod površjem rdečega planeta.
Odkrivanje bioindikatorja za oddaljene svetove je za trenutno znanost od leta 2011 bolj zahtevno, saj je iskanje samih svetov izziv. Poudarek raziskave se lahko začne z zožitvijo obsega zvezdnih sistemov na tiste rdečih pritlikavk. To sta obe najpogostejši vrsti zvezd, ki predstavljata približno 75 % vseh zvezd v galaksiji Rimska cesta, in najverjetnejša vrsta, ki ima planetarne sisteme, ki bi lahko bili bivalni zaradi svoje starosti in prisotnosti v glavnem zaporedju zvezd v galaksiji. .
Pritlikave zvezde razreda M so v povprečju bistveno manjše in hladnejše od Zemljinega Sonca, zato bi planeti, ki krožijo okoli njih, potrebovali gosto atmosfero, da bi zajeli več svetlobe svojih matičnih sonc kot Zemlja. Verjetnost kaže, da če bi življenje obstajalo zunaj Zemlje, bi ga na planetih okoli rdečih pritlikavk pogosteje kot drugje. Razredi zvezd, kot so F, G in K, ki so bolj vroči in svetlejši kot Sonce, so tudi relativno redki v primerjavi z rdečimi pritlikavci, zato se raziskave osredotočajo na preučevanje zvezdnih regij razreda M za planete z biosignaturno aktivnostjo.
Nekateri plini posamezno ali skupaj bi bili jasen biološki podpis za prisotnost potencialnih življenjskih oblik. Ti plini bi bili tudi dlje živeli v atmosferah na planetih, ki krožijo okoli rdečih pritlikavk, in jih je bilo lažje odkriti kot na planetih, ki krožijo okoli vročih zvezd. Te biološko značilne spojine vključujejo metan – CH4, dušikov oksid – N2O, klorometan – CH3Cl in ozon v obliki O2 ali O3.
Odkrivanje organizmov na Zemlji, ki živijo v okoljih žvepla v bližini vulkanskih odprtin, je tudi nakazalo, da lahko življenje uspeva na anoksičnih planetih, ki imajo nizko ali popolnoma brez kisika. Organske žveplove spojine bi bile zato tudi močan pokazatelj življenja, če bi jih odkrili v nezemeljskih atmosferah, vključno z metanetiolom – CH3SH in ogljikovim disulfidom – CS2. Prisotnost spojin na osnovi žvepla bi odražala teorije biosignature o zgodnjem življenju na Zemlji, ki je obstajalo, preden je bil kisik razširjen, in je bil prevladujoč življenjski pogoj na Zemlji vsaj 1,500,000,000 let.