Два фактори домінують у наших пошуках життя в Галактиці, тобто на інших планетах та виявлення придатності їх для життя. Перший — це рідка вода, котра, як нам відомо, потрібна для життя. Коли науковці знаходять екзопланети, то намагаються визначити, чи містяться вони в зонах життя своїх зір. За відповідних атмосферних умов там може бути рідка вода.

Друге — це біосигнатури. Однією з причин створення космічного телескопа Джеймса Вебба (James Webb Space Telescope, JWST) було вивчення атмосфер екзопланет та визначення їхнього складу, і він виявив деякі дуже цікаві потенційні біосигнатури. Але науковці зіткнулися з тим фактом, що атмосферна біосигнатура тут, на Землі, може мати небіологічне походження на екзопланетах, які сильно відрізняються від нашої планети.

Один із шляхів руху вперед — це розвиток агностичного погляду на проблему. Саме на цьому зосереджене нове дослідження, результати якого опубліковано в The Astrophysical Journal під назвою «An Agnostic Biosignature Based on Modeling Panspermia and Terraforming» («Агностична біосигнатура на основі моделювання панспермії та тераформування»). Авторами статті є Гаррісон Сміт (Harrison Smith) з Інституту наук про Землю та життя (Earth-Life Science Institute, ELSI) при Інституті наук Токіо та Лана Сінапаєн (Lana Sinapayen) з Національного інституту фундаментальної біології в місті Окадзакі, Японія.

«Якщо бути реалістом, то в Сонячній системі є лише кілька місць для пошуку позаземного життя», — пишуть автори. «Поза Сонячною системою можливості майже безмежні, але є один нюанс: важко з упевненістю віднести особливості екзопланет до наявності позаземного життя».

Автори зазначають, що окремо взяті біосигнатури можуть призвести до хибнопозитивних результатів, і що пошук техносигнатур не набагато кращий. В цьому вони спираються на кілька основних припущень щодо природи технологій та культури цивілізації.

Нове дослідження розглядає не окремі екзопланети, біосигнатури та техносигнатури, а ситуації, коли життя поширюється з планети до планети.

«Ми розробили агностичний підхід до виявлення життя на екзопланетах, який долає ці обмеження, спираючись на властивості, що виникають у масштабі груп планет, без потреби “незаперечної” біосигнатури на рівні однієї планети», — пишуть дослідники.

Науковці використовували моделі, щоб показати: якщо життя поширюється з планети на планету або між зоряними системами, це може впливати на «спостережувані властивості планети». Це може створити те, що вони називають надійною ознакою життя, з додатковою перевагою, що буде дуже мало хибнопозитивних результатів. Все це базується на статистичних кореляціях між розташуванням планет та їхніми характеристиками.

«Об’єднавши планети в групи лише на основі їхніх спостережуваних характеристик та зосередивши увагу на групах, локалізованих в космосі, ми демонструємо (та оцінюємо) спосіб визначення пріоритетів певних планет для подальшого спостереження, зважаючи на їхній потенціал для підтримки життя», — пояснюють автори.

Це зміщує пошук зі спроби знайти конкретні хімічні речовини до підходу, що більше ґрунтується на закономірностях.

«Зосереджуючись на тому, як життя поширюється та взаємодіє з навколишнім середовищем, ми можемо шукати його, не потребуючи ідеального визначення чи єдиного остаточного сигналу», — сказав Сміт. Сінапайєн додала: «Навіть якщо життя в інших місцях принципово відрізняється від життя на Землі, його масштабні наслідки, такі як поширення та модифікація планет, все ще можуть залишати помітні сліди. Саме це робить цей підхід переконливим».

Все це спрямовано на дослідження екзопланет. Спостереження за великою кількістю планет дає змогу виявити статистичні тенденції в даних. Життя можна ідентифікувати не в окремих випадках, а шляхом розпізнавання його впливу на кілька планет. Ідея полягає в тому, що в міру поширення життя воно тераформує планети певними способами і це має бути видно в даних, незалежно від того, чи було це тераформування навмисним, чи ні.

Якщо життя поширюється та досягає планет біля інших зір, воно, ймовірно, тераформує ці планети, навмисно чи ненавмисно. Нове дослідження показує, що можна знайти ці планети через пошук значних закономірностей у великих наборах даних екзопланет, без потреби виявляти якісь конкретні біосигнатури. Авторські права на зображення: Harrison B. Smith. Фото з сайту www.universetoday.com.

«Виходячи за межі (або нижче) біосигнатури популяційного масштабу, ми демонструємо, як вибрати з популяції планет ті групи, які з високою ймовірністю містять тераформовані планети», — пишуть дослідники.

Такі агностичні підходи є елегантними, оскільки вони наче перестрибують через прогалини в наших знаннях. Деякі нібито виявлені потенційні біосигнатури в планетарних атмосферах сталия важливими уроками. Вони показали, чим планети можуть відрізнятися одна від одної та від Землі. Виявилося, що абіотичні процеси на деяких планетах можуть створювати те, що на Землі було б біотичною сигнатурою. (Як приклад, виявлення фосфіну в атмосфері Венери.)

Виконуючи пошук закономірностей на багатьох планетах, які надзвичайно важко пояснити природним шляхом, агностичні методи можуть дати змогу науковцям подолати деякий брак знань. Існує ймовірність виявити певні тенденції ще до того, як дослідники зможуть ідентифікувати конкретну молекулу.

Звісно, важливо зазначити, що ця робота базується на симуляціях (моделюванні — Ред.). Симуляції — це потужні інструменти та критично важлива частина сучасних наукових зусиль. Суперкомп’ютерні симуляції — це, по суті, величезна кількість уявних експериментів, що засновані на методично контрольованих вхідних даних. Але зрештою, лише більша кількість спостережень і даних може довести їхню ефективність у кожному окремому випадку.

Один із заключних абзаців статті авторів лаконічно підсумовує таку думку: «Результати нашого моделювання вказують на те, що життя можна виявити в масштабі популяції планет, використавши інформацію лише з приблизно 1000 (можливо, менше) планетних атмосфер, навіть за відсутності будь-якої інформації про те, які типи планетних середовищ найбільш підходять для життя, або без жодних знань про походження життя чи особливості метаболічних продуктів життя».

Це, по суті, розпізнавання образів, а розпізнавання образів є однією з визначальних сильних сторін людського розуму. Цілком логічно, що ми візьмемо цей дар, поєднаємо його із сучасними технологіями та використаємо таку комбінацію для пошуків життя.

За інф. з сайту www.universetoday.com