Существует несколько способов, которые современные астрономы применяют для поиска внеземной жизни. Можно слушать радиосигналы из глубокого космоса, искать различия в составе атмосферы планет или собирать образцы почвы и льда для анализа, как это делает марсоход Perseverance.
Интересно Экзопланеты: как и для чего человечество ищет миры похожие на Землю
В 2024 году NASA планирует отправить аппарат по образцам со спутника Юпитера Европы, а в 2027 году в рамках миссии Dragonfly – сесть на Титан.
Основной метод поиска следов жизни с помощью спускаемых аппаратов на поверхность – масс-спектрометрия. Она позволяет одновременно измерять множество составляющих в образцах и проявлять своего рода их "отпечаток". Однако, интерпретировать результаты такого анализа бывает трудно.
Какую жизнь мы ищем на других планетах
Насколько известно нашей науке, вся жизнь на Земле построена по одному и тому же молекулярным принципу, что позволяет сделать вывод, что оно имеет единственный источник. Однако в моделях простых процессов, которые могли привести к зарождению жизни на Земле, отмечаются похожие, но не полностью идентичные версии молекул.
К тому же природные химические процессы также способны производить много кирпичиков биологических молекул. Поскольку мы все еще не нашли образца внеземной жизни, возникает концептуальный парадокс: мы не знаем, развивалась ли жизнь во Вселенной по тем же законам, что и на Земле, поэтому не можем с уверенностью утверждать, что найденная на другой планете молекула не указывает на наличие внеземной жизни.
Новый метод поиска других форм жизни
Группа ученых под руководством специалистов из Токийского технологического института решили подойти к этой проблеме с помощью комбинации двух методов. Применив метод резонансной масс-спектрометрии с преобразованием Фурье (FT-ICR MS), они измерили спектр масс большого количества комплексных органических молекул, в том числе полученные из синтетических образцов, органику из метеоритов, выращенные в лаборатории микроорганизмы и необработанную нефть. Эти образцы содержали десятки тысяч отдельных молекулярных соединений.
В отличие от традиционного подхода, ученые не стали идентифицировать отдельно каждую молекулу, а посмотрели на общую статистику и распределение сигналов. Сложные органические молекулы имели различные "отпечатки", которые гораздо сложнее заметить человеку.
Загрузив эти данные в алгоритм машинного обучения, исследователи обнаружили, что он смог классифицировать образцы по принадлежности к биологическим и небиологическим видам с точностью около 95%. Важно подчеркнуть, что перед этим они значительно упростили необработанные данные, чтобы они оказались похожими на собранные с помощью инструментов, установленных на борту космических аппаратов.
Не пропустите Земля могла быть водным миром: куда делась часть воды
Почему это действительно важный шаг
Исследования ученых открывает множество интересных вариантов использования масс-спектрометрии в астробиологии.
Год назад NASA выдало первый грант на поиск технологических сигнатур в космосе, не связанных с радиосигналами. Группа ведущих астрофизиков США составит библиотеку следов внеземных цивилизаций, развитых до степени получения энергии своего солнца и загрязнения атмосферы фреоном. То есть соответствующих текущему развитию нашей цивилизации.