¿Cuáles son algunos signos verdaderos de vida que podrían observarse en otros planetas o lunas?

Como se indicó en otras respuestas, una concentración considerable de oxígeno en la atmósfera de un exoplaneta es un signo decente. Pero mucho más interesante y revelador sería la aparición de oxígeno y metano (u otros hidrocarburos volátiles) en concentraciones estables y considerables al mismo tiempo.

El metano tiende a reaccionar fácilmente con el oxígeno y la mayor parte desaparecerá en cuestión de semanas o meses. Cuando lo hace, la concentración de oxígeno también disminuye. Después de todo: ambos gases reaccionan con una relación fija.

Entonces, si se producen oxígeno y metano y sus concentraciones permanecen estables durante un período de tiempo más largo, las posibilidades de que sean parte de un sistema cerrado son bastante grandes. Un sistema cerrado que 1. reduce la concentración de ambos gases por reacciones en la atmósfera y 2. los repone convirtiendo el producto de reacción (CO2 y agua) en carbohidratos → hidrocarburos y oxígeno.

Una vida similar a la de nuestro planeta es uno de los candidatos más probables para realizar este truco especial y producir resultados estables al hacerlo.

Salvo observación directa, casi no hay nada que pueda considerarse evidencia concluyente de la vida.

Ciertamente, hay signos que indican fuertemente la vida. Las otras respuestas han indicado correctamente que el oxígeno atmosférico es un indicador probable para la vida, ya que actualmente no conocemos otros mecanismos naturales que puedan producir oxígeno atmosférico de manera confiable (que es bastante reactivo). Sin embargo, incluso si descubriéramos un planeta con un alto contenido de oxígeno, no podríamos descartar algún otro mecanismo no descubierto. Por ejemplo, la luna de Saturno Rea tiene una atmósfera bastante delgada que, sin embargo, es bastante alta en contenido de oxígeno debido a la radiólisis de las moléculas de agua. El universo es un lugar grande, y solo hemos visto un rincón muy pequeño.

Entonces, aparte de recibir un mensaje de ET, no creo que haya una forma remota de detectar la vida que sea 100% concluyente.

Algunas estructuras extrañas podrían señalar esto, así como la luz emitida desde el planeta, como la superficie de la Tierra. Los recursos que desaparecen con el tiempo podrían ser un signo de vida. Otra señal podría ser la aparición de recursos nunca antes vistos en el planeta, como la aparición de oxígeno en la tierra cuando las primeras criaturas comenzaron a producir oxígeno con dióxido de carbono.

Una fuerte presencia de moléculas de oxígeno en la atmósfera sería un buen indicador, pero no al 100%. Esto se debe a que el oxígeno tiende a oxidar otras cosas, por lo que la presencia de O2 implica que algo extrajo los átomos de oxígeno de otras moléculas (tal vez agua) como un depósito de energía.