Саган также размышлял о том, как распознать наличие жизни, радикально отличающейся от нашей. В 1990 г., когда «Галилео» пролетал около Земли на пути к Юпитеру (аппарат получил дополнительное ускорение в гравитационных маневрах вокруг Земли и Венеры, как если бы был раскручен пращой), Саган использовал эту возможность, чтобы попытаться обнаружить жизнь на нашей планете. Это была проверка инструментов аппарата на способность самостоятельно обнаружить жизнь. Результаты были опубликованы в научной статье, написанной так, будто о наличии на Земле жизни ничего не известно; они демонстрировали, как следует толковать данные о Титане, которые будет отправлять «Кассини».
Инструменты для оптической съемки не обнаружили явных свидетельств наличия жизни на Земле: на десятке случайных снимков оказались Антарктика и австралийская пустыня. Саган вычислил, что шансы обнаружить жизнь таким способом невелики. С другой стороны, бесспорным свидетельством в пользу наличия жизни были упорядоченные электромагнитные сигналы, испускаемые вещательными антеннами. Но так обнаруживаются только разумные формы жизни, которые строят радиостанции.
Сведения, наиболее полезные в изучении других планет, дает химия атмосферы. Планета — это огромный химический реактор. В отсутствие жизни, влияющей на сочетание химических соединений, планета производит предсказуемое сочетание атмосферных газов, обусловленное ее удаленностью от Солнца, магнитным полем, геологией и другими измеримыми параметрами. В своей статье Саган указывал, что в атмосфере Земли содержится слишком много кислорода, метана и оксида азота. Этого дисбаланса недостаточно для доказательства наличия жизни, отклонение от ожидаемых результатов могло быть вызвано какими-то аспектами химии планеты, но результаты измерений требуют дальнейшего исследования наличия жизни.
Крис Маккей из Исследовательского центра Эймса NASA и другие ученые указали на то, что если на Титане существует жизнь, основанная на метане, то там будет наблюдаться подобный дисбаланс. Но следы жизни метановой будут отличаться от следов жизни водной. Измерения Сагана с помощью «Галилео» показали избыток кислорода, метана и оксида азота на Земле, потому что растения и животные перерабатывают углекислый газ и воду. На Титане ультрафиолетовая химия в верхних слоях атмосферы выполняет ту же работу, что и растения на Земле, — улавливает энергию Солнца. Эти молекулы — ацетилен и водород — дождем падают на поверхность, где животные могут извлекать накопленную в них энергию для жизни и выделять метан.