anılmaktadır. Güneş’imizden yaklaşık 100 ışık yılı uzaklık içinde böyle 1000 kadar “Güneş-benzeri” güneş bulunmaktadır. Bu yıldızlar ya da güneşlerin Dünya Dışı Akıllı Yaşam Araştırması kapsamındaki “yıldızlar-arası dinleme”de öncelikli hedefler olmasında yarar görülmektedir.

Astronomiye ilişkin astrobiyolojik araştırmaların çoğu, “"yaşam Dünya’da ortaya çıktığına göre, Güneş Sistemi’miz dışındaki Dünya’ya benzer özellikler taşıyan gezegenlerde de ortaya çıkabilir"” varsayımından hareketle, Güneş Sistemi-dışı gezegenlerin keşfi kategorisinde yer alır. Bu yüzden, olanakların bir kısmı Güneş Sistemi dışındaki Dünya-benzeri gezegenlerin keşfine tahsis edilmiştir. Bu araştırmalar özellikle NASA’nın "Terrestrial Planet Finder" ve ESA’nın "Darwin" adlı programlarında yer almaktadır. Ayrıca Güneş Sistemi’miz dışındaki gezegenleri araştırmak üzere NASA “"Kepler Mission"” uzay gemisini Mart 2009’da fırlatmayı planlamıştır, Fransızlar’ın kısa adı CNES olan Uzay İncelemeleri Ulusal Merkezi (The Centre National d'Études Spatiales) ise COROT adlı uzay teleskobu aracını 2006’da fırlatmıştır. Güneş Sistemi dışındaki Dünya-benzeri gezegenlerin keşfi konusunda, uzay araçlarıyla sürdürülen çalışmaların yanı sıra, bunlar kadar önemli tutulmamakla birlikte, yerde sürdürülen çalışmalar da bulunmaktadır.

Bu fırlatma çalışmalarının amacı yalnızca Dünya büyüklüğündeki gezegenleri saptamak değil, aynı zamanda gezegenlerden çıkan ışıkları spektroskopla doğrudan doğruya (Dünya atmosferi gibi çeşitli etkileyici faktörlere maruz kalmadan) analiz edebilmektir. Bu tayf analizlerinin incelenmesiyle Güneş Sistemi’nin dışındaki bir gezegenin temel içeriği, atmosferi ve yüzeyi saptanabilir ki, bu da gezegen üzerinde yaşam olasılığının belirlenmesinde son derece yararlı bilgiler sağlar. NASA’nın bir araştırma grubu olan Virtual Planet Laboratory adlı grup,

"Terrestrial Planet Finder" ve "Darwin" projeleri kapsamında fırlatılan ve fırlatılacak uzay araçları tarafından saptanacak gezegenlerin neye benzediğini anlamak ve daha sağlıklı yorumlar yapabilmek üzere, bu gezegenlerin kapsamlı bilgisayar modellemeleri üzerinde çalışmaktadır. Umulan odur ki, uzay araçlarının saptayacağı tayf analizleriyle bu grubun vardığı sonuçlar, bir gün bu gezegenlerde yaşamın varlığını gösterecek şekilde çakışırlar. Güneş Sistemi’miz dışındaki gezegenlerin yüzey ve atmosfer özelliklerinin anlaşılmasında ışımalarının fotometrik incelenmesi de ipucu niteliğinde veriler sağlamaktadır.
"Dünya-dışı zeki yaşam"ın bulunduğu gezegenlerin tahmini sayısı “Drake denklemi” yoluyla hesaplanır. Bu hesaplamada güneşlerine uygun uzaklıkta olan gezegenlerin sayısı, bunlar içinden koşulları yaşamın oluşmasına elverişli gezegenlerin sayısı gibi parametreler kullanılır.

Hesap sonucunda evrenin gözlemleyebildiğimiz kısmında (100 milyar galakside) yaşamın oluşmasına elverişli bir gezegene sahip yıldızların sayısı 7×10 olarak çıkmaktadır. Bu hesaplamayla yalnızca 300 milyar yıldız içeren Samanyolu galaksimizde olması mümkün Dünya-dışı uygarlıkların sayısı yirmi ile birkaç milyon arasındadır. Bu denklemle, iletişim kurulabilecek Dünya-dışı uygarlıkların sayısı da hesaplanabilmektedir.
Denklem şudur::

formula_1

Denklemdeki matematiksel sembollerin anlamları şöyledir:

Denklemdeki mantık doğru olmakla birlikte, birçok bakımdan hata payı olduğu bilinmektedir ve bu, gözden uzak tutulmamalıdır. Dünya dışı yaşamın varlığıyla ilgili bu tür hesaplamaların sonuçlarına karşı çıkan bir varsayım “Fermi paradoksu” adıyla bilinir. Fermi paradoksuna göre eğer evrende zeki yaşam yaygınsa, onun kendini belli eden işaretlerinin olması gerekir. SETI gibi projelerin de amacı budur, yani Dünya-dışı zeki uygarlıkların yayınlamış olabileceği radyo yayınlarını yakalamaya çalışmaktır.

Astrobiyolojide bir başka etkin araştırma alanı gezegensel sistemlerin oluşumudur. Kimileri Güneş Sistemi’mizin oluşum özelliklerinin gezegenimizdeki zeki yaşamın oluşumunu takviye ettiğini ileri sürmektedir. Ancak bugüne kadar hiçbir kesin sonuca ulaşılamamıştır.

Ekstremofiller (en aşırı özelliklerdeki ortamlarda yaşayabilen organizmalar) astrobiyologlar için esaslı bir araştırma unsuru oluşturmaktadır. Biyota içeren böyle organizmalar okyanus yüzeyinden kilometrelerce aşağıda (hidrotermal bacalar yakınında) yaşayabilmekte, hatta ekstremofil mikroplar yüksek ölçüde asitli ortamlarda yaşayabilmektedir. Son zamanlarda, ekstremofillerin yaşama hiç de elverişli olmayan koşulllarda yaşayabiliyor olmalarının keşfi astrobiyologlara ilham kaynağı olmuştur. Bu organizmaların karakteristik özelliklerinin, çevrelerinin ve evrimsel yollarının tanımlanmasının evrenin başka yerlerinde yaşamın nasıl gelişebileceğinin anlaşılmasında çok önemli bir husus olduğu düşünülmektedir. Bu bakteriler Dünya’da aşırı sıcak ortamlarda (termofil organizması), aşırı basınçlı ortamlarda (piezofil), asitli ortamlarda (asidofil, alkalofil) ve ışınımlı ortamlarda (radyorezistan organizma) yaşayabildiğine göre, bu koşulları içeren gezegenlerde yaşamamaları için hiçbir neden yoktur. Kısa zaman önce bir astrobiyolog ekibi okyanus diplerindeki hidrotermal bacalar yakınında yaşayan ekstremofilleri incelemek üzere hidrobiyologlar ve deniz jeologlarıyla işbirliğinde bulunmuştur. Bilim insanları bu incelemede edinecekleri bulguları Güneş Sistemi’mizdeki Europa gibi doğal uydularda mevcut olabilecek yaşam üzerine geliştirecekleri hipotezlerde kullanmayı ummaktadırlar.

Yaşamın evriminden ayrı olarak “yaşamın kökeni” hâlen devam eden bir başka araştırma alanıdır. Güneş ışığının etkisinde oksijensiz bir atmosfer ortamında organik moleküllerden bir “ilkel çorba” oluşabileceğini iddia eden Aleksandr İvanoviç Oparin ve J. B. S. Haldane tarafından ortaya atılan varsayıma göre, ilk zamanlarda Dünya’da öyle elverişli koşullar hüküm sürüyordu ki, bu koşullar inorganik maddelerden organik bileşimlerin oluşmasını sağlayıcı, yani bu sürece sevk edici bir nitelikteydi ve böylece, oluşan bazı ortak kimyasal ürünlerin günümüzde gördüğümüz tüm yaşam türlerinde bulunmasını sağlamış oldular. Bu sürecin incelenmesi olan "prebiyotik kimya" (abiyogenez), az çok ilerleme kaydetmiş olmakla birlikte, yaşamın Dünya’da bu şekilde oluşup oluşmadığı konusunda hâlen pek açık değildir. Bu varsayıma alternatif teori olan panspermia teorisine göre ise yaşamın ilk unsurları Dünya’nınkinden daha elverişli koşullara sahip bir başka gezegen ya da kozmik cisimde oluşmuş ve herhangi bir yolla Dünya’ya aktarılmış olmalıydı.

Astrojeoloji gezegenler, doğal uydular, asteroitler, kuyrukluyıldızlar, meteorlar gibi gök cisimlerinin jeolojisine ilişkin bir gezegenbilim disiplinidir. Astrojeolojinin sağladığı veriler, üzerinde yaşamın başlayabilmesi ve gelişebilmesi konusunda bir gezegen ya da uydunun sahip olduğu elverişli potansiyeli, yani gezegensel yaşanabilirliğini ölçebilmemizi sağlamaktadır. Astrojeolojinin bir ek disiplini jeokimyadır. Jeokimya ya da yerkimyası Dünya'nın ve diğer gezegenlerin kimyasal bileşimlerini, kaya ve toprakları etki altında tutan kimyasal süreç ve tepkileri, Dünya’nın kimyasal bileşenlerine ilişkin maddi ve enerjetik döngüleri ve bunların atmosfer ve hidrosfer ile etkileşimlerini yer ve zaman bakımından konu alan bir daldır. Bu daldaki bazı uzmanlık alanları kozmokimyayı, biyokimyayı ve organik jeokimyayı içerirler.

Fosiller Dünya’daki yaşamın bilinen en eski kanıtlarını sağlarlar. Bu buluntuların incelenmesiyle palentologlar Dünya’nın erken dönemlerinde ortaya çıkan organizma tiplerini daha iyi anlama olanağını bulurlar. Batı Avustralya’daki Pilbara ve Antarktika’daki McMurdo gibi Dünya’daki bazı bölgeler, Mars’taki bölgelere jeolojik olarak eş tutulmaktadır ve böylece bu bölgeler, Mars’ta geçmişte var olmuş yaşamı nasıl araştırabileceğimiz konusunda bizlere ipuçları sağlamaktadır.

Bugünkü çoğunluk kabulüne göre, bir gezegen üzerinde yaşamın ortaya çıkabilmesi için zaruri koşullar olarak, genellikle sıvı suyun, azotun, karbonun ve muhtemelen silisyumun varlığı gerekmektedir. Ayrıca gezegenin yörüngesinin, ait olduğu güneş sistemindeki yerinin “yaşanabilir kuşak”ta (kabaca sistemin merkezindeki yıldızdan Güneş’in Dünya’ya uzaklığı kadar bir uzaklıkta olan kuşak) sabit olması gerekmektedir. Bugünkü genel kabule göre, Dünya’dakine benzer bir atmosferden ve sudan yoksun bir gezegende yaşamın var olabilmesi son derece spekülatif bir fikirdir. Sonuç olarak, evrende yaşamı araştırma programları gezegenimizdeki bu yaşam standartlarından yola çıkan güncel bilimsel bilgilerden hareketle yapılmaktadır.

Güneş Sistemimizde Jüpiter gibi gaz devi olan bazı gezegenlerin sıvı sudan oluşmuş okyanuslara sahip, katı yüzeyli ve yaşama elverişli uydularının olması gayet mümkündür. Güneş Sistemimizde sıcak, kayalık, bol maden içeren, Dünya gibi bir gezegen olup olmadığı henüz bilinmemektedir. Eldeki verilere göre, Güneş Sistemimizde Dünya haricinde yaşam barındırmaya en elverişli üç aday Mars gezegeni, Jüpiter’in uydusu Europa ve Satürn’ün uydusu Titan’dır. Bu düşünce hücreler için çözücü (İng. solvent) olduğundan yaşam için temel bir molekül sayılan sıvı suyu Mars ve Europa’nın yeryuvarının içeriyor olması olgusuna ve Titan’ın da içerme olasılığı üzerine kuruludur. 1970’li yıllardan itibaren Mars, Europa, Titan, Enceladus gibi birçok gök cisminde su buzu bulunduğunun keşfi astronomların suyun yaygın bir kimyasal bileşim olmadığı yönündeki önceki kanaatini değiştirmeye başlamıştır.

Mars’ın geçmişindeki sıvı su akışları Mars’ın yaşanabilirlik potansiyeli taşıdığını ortaya koymaktadır. Mars’ta su kutup bölgelerinde bulunur. Mars yüzeyinde sıvı suyun bulunmadığı konusunda günümüze dek çok tartışmalar olmuşsa da, kısa zaman önceki son saptamalara göre, su akışının aşındırmasıyla açılabilecek yeni yollar oluşmaktadır ki, bu gözlemler Mars yüzeyinde, geçici de olsa, sıvı suyun olabileceğini ve muhtemelen yeraltında da geniş sıvı su rezervlerinin bulunduğunu ortaya koymaktadır. Merih yüzeyindeki düşük ısısı ve düşük basınç altında yüzeye çıkan suyun çok tuzlu olduğu sanılmaktadır. 
Verilere göre, Mars’ın atm