До сих пор поиск братьев по разуму напоминал попытки найти потерянные ключи под фонарем: астрономы искали на других планетах привычные земные газы вроде кислорода и метана. Но что, если чужая биология вообще не похожа на нашу? Исследователи из Японии предложили новый способ: не зацикливаться на химическом составе отдельных миров, а искать «математические следы» жизни в целых звездных скоплениях.
Долгие годы астробиология страдает от неизбежного антропоцентризма. Мы упорно ищем «Землю 2.0» — каменистую планету в зоне обитаемости, где плещутся океаны жидкой воды, а в атмосфере есть кислород или метан (так называемые классические биосигнатуры).
Поддержать нас на Boosty
Поддержать нас на Дзен
Проблема в том, что этот подход регулярно дает сбои. Во-первых, небиологические процессы (например, извержения вулканов или сложные фотохимические реакции) отлично умеют имитировать «дыхание жизни», создавая ложноположительные результаты. Нашли метан — а это просто геология. Во-вторых, инопланетная жизнь может оказаться настолько чуждой, что ее биохимические выделения мы просто не узнаем.
Чтобы обойти эту проблему, Харрисон Смит из Института наук о Земле и жизни в Токио (ELSI) и Лана Синапайен из Национального института базовой биологии Японии предложили радикально новый подход, который они назвали «агностической биосигнатурой». Исследование опубликовано в The Astrophysical Journal.
Вместо того чтобы гадать, чем дышат инопланетяне, ученые предлагают обратить внимание на два универсальных свойства любой успешной биосферы (или технологической цивилизации): она распространяется и она меняет окружающую среду под себя.
Если жизнь способна к межзвездному путешествию — будь то в виде спор микроорганизмов, путешествующих на выбитых метеоритами кусках породы (естественная панспермия), или в виде колонизационных кораблей высокоразвитой расы, — она неизбежно начнет терраформировать новые миры. Жизнь будет искать планеты, которые хотя бы отдаленно напоминают ее родину, и «допиливать» их условия до своего идеала.
Чтобы проверить, как это будет выглядеть с Земли, авторы не стали строить новые телескопы. Они запустили агентную компьютерную симуляцию. Ученые разбросали 1000 виртуальных планет в трехмерном пространстве и позволили «жизни» распространяться между ними, меняя их наблюдаемые характеристики.
Результат оказался обнадеживающим: даже не зная абсолютно ничего о биохимии этих гипотетических существ, их присутствие можно вычислить математически. Модель показала, что масштабное вмешательство жизни создает строгую статистическую корреляцию между пространственным расположением планет и их составом.
Говоря проще: в случайной Вселенной соседние планеты у разных звезд должны быть совершенно разными по своим свойствам. Но если в каком-то секторе галактики мы вдруг видим группу близко расположенных планет с аномально схожими атмосферами — это повод насторожиться. Для выявления таких паттернов авторы использовали тест Мантеля — статистический метод, который земные экологи обычно применяют для оценки пространственного распределения видов в лесу или океане.
Впрочем, ограничение такого метода очевидно: он сработает только в том случае, если жизнь действительно масштабно перемещается между звездами. Если микробы (или разумные существа) зарождаются и тихо сидят на своей родной планете, не пытаясь выйти в космос, этот статистический фильтр их не заметит.
Однако эта работа имеет огромное практическое значение прямо сейчас. В ближайшее десятилетие в строй войдут космические обсерватории нового поколения (такие как телескоп Nancy Grace Roman или европейский PLATO), которые откроют десятки тысяч новых экзопланет. Астрономы столкнутся с настоящим «информационным цунами» данных об их атмосферах.
Проверять каждую планету вручную будет невозможно. Зато можно натравить алгоритмы машинного обучения на весь массив данных, чтобы они выделили «статистически подозрительные» скопления одинаковых миров. И уже эти кластеры станут приоритетными целями для наведения «Джеймса Уэбба».
Так что, возможно, ключом к величайшему открытию в истории станут не химики, а специалисты по большим данным, которые однажды заметят, что кто-то слишком аккуратно прибрался в своем галактическом секторе.
Поддержать нас на Boosty
Поддержать нас на Дзен
Читайте также: Поиск инопланетян как упражнение в смирении: почему Джилл Тартер просит нас перестать «верить»
Комментировать можно ниже в разделе “Добавить комментарий”.