天文學研究並不意味著一定要擁有一架太空望遠鏡。研究過程中，天體生物學家藉助的設備便不是太空望遠鏡，而是顯微鏡。天體生物學研究宇宙中生命的起源，這一涉及多學科的研究領域目光聚焦於尋找太陽系的適居環境和系外適居行星，尋找火星及太陽系其他天體生命起源前的跡象和生命存在證據，同時研究生命適應地球和太空環境的潛力。
很多天體生物學家經常要造訪地球上一些最美麗的地方，尋找極端怪異的細菌、古代化石以及可能為瞭解外星生命如何在其他行星生存提供線索的跡象。美國宇航局(NASA)日前推測「外星人來訪地球時最適合居住的地點」。評估後發現，美國的黃石公園最適合外星生命居住。
科學家分析，黃石公園有溫泉，內含大量微生物，水溫超過攝氏37.7度，非常適合特殊微生物生存。某些特殊的微生物，被視為是讓生命、特別是太空中其它生命存活的依據。
此外，科學家還歸納其它幾個地點。這些地點的共通性有兩項共通點，就是都擁有水源、並含有高濃度特定元素的奇特地形。
1.美國黃石國家公園溫泉
美國黃石國家公園溫泉(圖片來源：Darren Edwards, Montana State University)
到底是何種因素導致美國黃石國家公園的溫泉擁有如此美麗的顏色？答案是生命。很多微生物生活在溫泉，由於溫泉溫度較高(一般超過37.7攝氏度)，它們被稱之為「極端微生物」。它們的分子能夠吸收具有破壞性的光線以保護自身的DNA。此外，這些分子同樣扮演色素角色，讓溫泉擁有不同的色彩。
不同的極端微生物在不同溫度環境下繁衍生息，也就是說，特定區域的顏色由生活在那裡的微生物決定。由於水流距離熱源越來越遠，溫度不斷下降，溫泉呈現出彩虹色。
2.澳大利亞鯊魚灣疊層石
澳大利亞鯊魚灣疊層石(圖片來源：Mark Boyle)
在地球的生命史上，有大約85%的時間都有微生物的身影。有關它們活動的唯一大規模證據保存在疊層石中。疊層石是古代地球生命結構記錄，保存著造就疊層石的微生物墊社區的生物學及生長環境特徵的證據。它們是多岩圓頂外形結構，形成於淺水中，通過微生物社區捕獲沉積的顆粒。
當捕獲大量物質，限制了對陽光的過濾能力時，微生物便會遷移，在老社區上方形成一個新社區。疊層石通常在湖泊和海洋礁湖中發現，那裡的極端環境 ——例如高含鹽度——阻止動物活動。西澳大利亞鯊魚灣的哈美林池海洋自然保護區便是這樣一個所在，活標本直到現在仍舊存在。聯合國教科文組織將其列為世界遺產。
3.美國加利福尼亞州莫諾湖
美國加利福尼亞州莫諾湖(圖片來源：Henry Bortman)
被稱之為「石灰華」的碳酸鈣結構讓美國加利福尼亞州的莫諾湖給人一種地外世界的感覺。湖泊周圍的山脈形成一個閉合的水文盆地——水流入後不會流出。由於水離開莫諾湖的唯一方式就是通過蒸發，這裡成為一個天然的超鹽性所在，鹽度大約是海洋的2到3倍。在漫長的歲月變遷中，淡水流和地下泉水將包括砷在內的痕量礦物質帶入湖泊。
最近，科學家在莫諾湖發現了基本生物分子，它們由細菌與砷而不是磷結合形成。這一令人吃驚的發現可能促使我們重新改寫生物學教科書，同時擴大生命可以在宇宙其他地區存在的可能性。如果地球外的世界存在生命，它們可能利用環境中的類似資源。
4.南美洲安第斯山脈的高海拔湖泊
南美洲安第斯山脈的高海拔湖泊(圖片來源：High Lakes Project/NASA Astrobiology Institute/SETI CSC/NASA Ames Research Center)
世界上海拔最高的火山湖座落於南美洲的安第斯山脈。它們的海拔高度和與世隔絕的存在狀態使其成為地球上最不為人所知的湖泊，此外，它們也與35億年前存在於火星上的湖泊較為相似。智利安第斯山脈的希姆巴湖(Simba Lake)海拔19265英尺(約合5872米)，因藻類用於保護自身免遭強紫外線輻射侵襲的色素而呈現出紅色。它們漂浮在湖面附近，所處深度不足以利用湖水充當一道天然保護屏障。
5.西澳大利亞皮爾巴拉的疊層石
西澳大利亞皮爾巴拉的疊層石(圖片來源：Abigail Allwood)
在30億多年前的早期地球，這些疊層石在一個淺水池中形成，保存著地球上最古老生命的記錄。它們因微生物「殖民」形成。隨著不斷生長，微生物與水中的沉積物結合，形成岩石結構。這些疊層石是在西澳大利亞發現的，共有多種不同形態，其中包括照片中展示的錐形。一塊塊錐形疊層石排列在一起，好似一個蛋格。照片中展示的結構每一個的高度在半英吋(約合1.2厘米)左右。
6.西班牙紅酒河
西班牙紅酒河(圖片來源：Jenn Macalady/Becky McCauley/Hiroshi Hamasaki)
西班牙西南部的紅酒河長度超過62英里(約合100公里)，河水中含有大量微粒，沿著土壤中含有氧化鐵的梯田流動，最後流入大西洋。儘管河水呈酸性並且含有濃度較高的鐵和其他重金屬，紅酒河卻擁有令人難以置信的極端微生物多樣性，其中包括藻類和真菌。微生物生物膜在河床上拓展，上面覆蓋著黃色的氧化鐵沉澱物。
由於地質結構與火星類似，火星天體生物學研究和技術實驗(MARTE)項目的科學家於2005年在紅酒河，測試用於在火星上鑽探以尋找地表下方生命存在跡象的設備。鑽探完全採用遠程遙控，研究小組認為在火星上成功進行類似作業完全具有可行性。
7.挪威斯瓦爾巴特群島
挪威斯瓦爾巴特群島(圖片來源：Kjell Ove Storvik/AMASE)
斯瓦爾巴特群島是一座偏遠的群島，座落於挪威北部，北極圈深處。在這座群島，參加斯瓦爾巴特群島北極火星模擬遠征計畫(以下簡稱AMASE)的科學家測試用於探測火星有機化學跡象和可能生命的方案、程序及設備。美國宇航局「火星科學實驗室」和歐洲航天局ExoMars探測器攜帶的設備在斯瓦爾巴特群島接受AMASE項目組的測試。
斯瓦爾巴特群島Bockfjord Volcanic Complex地區擁有一系列獨特的火山、溫泉和永久凍結帶，是地球上唯一一個含有與在著名火星隕石ALH84001(也被稱之為「艾倫丘陵隕石」)中發現的相同碳酸鹽沉積物的地區。這個類似火星的環境為科學家提供了獨特的機會，用於研究水、岩石和生命之間的相互作用。
8.南澳大利亞弗林德斯山脈沙岩
南澳大利亞弗林德斯山脈沙岩(圖片來源：Phoebe Cohen/MIT/NASA Astrobiology Institute)
南澳大利亞弗林德斯山脈地區，一塊尖端向上的沙岩，上面殘留著古代海床留下的波痕。澳大利亞的這一地區擁有地球上首批覆雜多細胞生物的化石，這些生物大約6億年前開始在地球上出現。這些早期化石被稱之為「埃迪卡拉動物群」。
9.加拿大艾利斯摩爾島波魯普峽灣通道冰河
加拿大艾利斯摩爾島波魯普峽灣通道冰河(圖片來源：Katherine Wright)
波魯普峽灣通道冰河座落於加拿大高緯度北極地區的艾利斯摩爾島，天體生物學家在這裡研究木衛二「歐羅巴」上存在生命的可能性。這條冰河厚度達到 656英尺(約合200米)，頂部水流中含有能夠支持微生物存在的含硫化合物。木衛二的多冰表面與波魯普峽灣通道冰河類似，含有硫酸鹽。如果這顆衛星上有生命存在，對這條冰河的研究有助於科學家確定如何更好地利用探測器帶回地球的數量有限的樣本。
