Astrobiologi
Kehidupan di Tata Surya

Orang-orang telah lama berspekulasi tentang kemungkinan kehidupan dalam kondisi selain Bumi, tetapi spekulasi tentang sifat kehidupan di tempat lain sering sedikit memperhatikan kendala yang ditimbulkan oleh sifat biokimia. Kemungkinan bahwa kehidupan di seluruh alam semesta mungkin berbasis karbon didukung oleh fakta bahwa karbon adalah salah satu unsur yang paling melimpah dari unsur-unsur yang lebih berat dari hidrogen dan helium. Hanya dua atom alami, karbon dan silikon, yang diketahui berfungsi sebagai fondasi molekul yang cukup besar untuk membawa informasi biologis. Sebagai dasar struktural untuk kehidupan, salah satu fitur penting karbon adalah bahwa ia tidak seperti silikon, karbon dapat dengan mudah terlibat dalam pembentukan ikatan kimia dengan banyak atom lain, sehingga memungkinkan fleksibilitas kimia yang diperlukan untuk melakukan reaksi metabolisme dan perambatan biologis.
Pemikiran tentang di mana kehidupan mungkin terjadi di Tata Surya secara historis dibatasi oleh pemahaman bahwa kehidupan pada akhirnya bergantung pada cahaya dan kehangatan dari Matahari dan karena itu, terbatas pada permukaan planet. Empat kandidat yang paling mungkin untuk hidup di Tata Surya adalah planet Mars, bulan Jovian Europa, dan satelit Saturnus, Titan  dan Enseladus.
Mars, Enseladus, dan Europa dianggap sebagai kandidat yang potensial dalam pencarian kehidupan terutama karena mereka mungkin memiliki air cair bawah tanah, molekul yang penting bagi kehidupan seperti yang kita kenal untuk penggunaannya sebagai pelarut dalam sel. Air di Mars ditemukan beku di lapisan es kutubnya, dan parit-parit yang baru diukir baru-baru ini diamati di Mars menunjukkan bahwa air cair mungkin ada, setidaknya secara sementara, di permukaan planet. Pada suhu rendah dan tekanan rendah di Mars, air cair cenderung sangat asin. Sedangkan untuk Europa dan Enseladus, lautan global yang besar dari air cair ada di bawah lapisan luar es yang dingin dari bulan-bulan ini. Air ini mungkin dihangatkan sampai ke wujud cair oleh ventilasi vulkanik di dasar lautan, tetapi sumber panas utama mungkin adalah pemanasan pasang surut. Pada 11 Desember 2013, NASA melaporkan deteksi "mineral seperti tanah liat" (khususnya, filosilikat) yang sering dikaitkan dengan bahan organik, di kerak es Europa. Kehadiran mineral mungkin merupakan hasil dari tabrakan dengan asteroid atau komet, menurut para ilmuwan. Selain itu, pada tanggal 27 Juni 2018, para astronom melaporkan deteksi organik makromolekul kompleks di Enseladus  dan menurut para ilmuwan NASA pada Mei 2011, "muncul sebagai tempat paling laik huni di luar Bumi dalam Tata Surya untuk kehidupan seperti yang kita ketahui".
Benda luar angkasa yang berpotensi mendukung kehidupan di luar bumi adalah bulan terbesar Saturnus, Titan. Titan telah digambarkan memiliki kondisi yang mirip dengan kondisi Bumi pada awal pembentukannya. Di permukaannya, para ilmuwan telah menemukan danau cair pertama di luar Bumi, tetapi danau ini tampaknya terdiri dari etana dan/atau metana, bukannya air. Beberapa ilmuwan berpendapat bahwa hidrokarbon cair ini mungkin menggantikan air dalam sel-sel hidup yang berbeda dengan yang ada di Bumi. Setelah data Cassini dipelajari, dilaporkan pada Maret 2008 bahwa Titan mungkin juga memiliki lautan bawah tanah yang terdiri dari air cair dan amonia.
Mengukur rasio tingkat hidrogen dan metana di Mars dapat membantu menentukan kemungkinan kehidupan di Mars. Menurut para ilmuwan, "... rasio H2/CH4 yang rendah (kurang dari sekitar 40) menunjukkan bahwa kehidupan mungkin ada dan aktif." Ilmuwan lain baru-baru ini melaporkan metode untuk mendeteksi hidrogen dan metana di atmosfer benda luar angkasa.
Senyawa organik kehidupan yang kompleks, termasuk urasil, sitosin, dan timin, telah dibentuk di laboratorium dalam kondisi luar angkasa, menggunakan bahan kimia awal seperti pirimidin, yang ditemukan di meteorit. Pirimidin, seperti hidrokarbon aromatik polisiklik (PAH), adalah bahan kimia kaya karbon yang paling banyak ditemukan di alam semesta.