|
Обнаруженние биосигнатур стало бы огромным скачком
|
|
|
|
Если бы мы смогли обнаружить четкую, недвусмысленную биосигнатуру хотя бы на одной из тысяч известных нам экзопланет, это стало бы огромным моментом, меняющим правила игры для человечества. Но это чрезвычайно сложно. Мы просто не находимся в том месте, где мы можем быть уверены, что то, что мы обнаруживаем, означает то, что мы думаем или даже надеемся, что это так. Но что, если бы мы посмотрели на множество потенциальных миров одновременно? Это предположения, которые преследуют нас. Каждое химическое вещество, которое мы обнаруживаем в атмосфере экзопланеты, даже с помощью мощного JWST, сопровождается набором предположений. Мы просто пока недостаточно знаем, чтобы было по-другому. Это ставит нас в трудное положение, учитывая масштаб вопроса, на который мы пытаемся ответить: есть ли жизнь за пределами Земли? "Фундаментальной целью астробиологии является обнаружение жизни за пределами Земли", - пишут авторы новой статьи. Она называется "Независимая биосигнатура, основанная на моделировании панспермии и терраформации", и доступна на сайте препринтов arXiv. Авторы - Харрисон Б. Смит и Лана Синапайен.
|
|
|
|
Смит работает в Институте наук о Земле и жизни при Токийском технологическом институте в Японии, а Синапайен - в Sony Computer Science Laboratories в Киото, Япония. Фундаментальная цель, которую озвучивает пара авторов, труднодостижима. "Это оказывается исключительной задачей за пределами нашей Солнечной системы, где необходимо сделать серьезные предположения о том, как жизнь будет проявляться и взаимодействовать со своей планетой", - объясняют авторы. Мы знаем только, как работает биосфера Земли, и нам остается предполагать, какие сходства могут быть с другими планетами. У нас нет единого мнения о том, как могут работать биосферы. Мы не совсем невежественны, поскольку химия и физика делают некоторые вещи возможными, а другие невозможными. Но мы не являемся авторитетами в области биосфер. Ученые довольно хороши в моделировании явлений и попытках генерировать полезные ответы, а также в постановке актуальных вопросов, о которых они, возможно, не подумали бы без моделей. В этой работе пара авторов использовала другой подход к пониманию жизни в других мирах и к тому, какие усилия мы можем приложить, чтобы обнаружить ее.
|
|
|
"Здесь мы исследуем модель распространения жизни между планетными системами посредством панспермии и терраформирования", - пишут авторы. "Наша модель показывает, что по мере распространения жизни по галактике возникают корреляции между планетарными характеристиками и местоположением и могут функционировать как независимая от популяции биосигнатура". Слово "агностик" здесь ключевое. Это означает, что они стремятся обнаружить биосигнатуру, которая не зависит от предположений, с которыми мы обычно сталкиваемся. "Эта биосигнатура является агностической, поскольку она не зависит от строгих предположений о каком—либо конкретном проявлении жизни или планетарных характеристиках - фокусируясь на конкретной гипотезе о том, что может делать жизнь, а не на том, какой она может быть", - объясняют авторы. Этот подход отличается. Они анализируют планеты по их наблюдаемым характеристикам, а затем группируют их на основе этих наблюдений. Затем они исследуют пространственную протяженность самих скоплений. Это приводит к способу определения приоритетности отдельных планет с точки зрения их потенциала для жизни.
|
|
|
|
Панспермия и терраформирование играют ключевую роль. Мы знаем, что камни могут перемещаться между мирами, и это называется литопанспермией. Мощные удары по Марсу выбросили камни в космос, некоторые из которых в конечном итоге упали на Землю. Если спящие организмы, такие как споры, смогли пережить это путешествие, то, по крайней мере, возможно, что жизнь могла распространяться таким образом. Терраформирование по большей части говорит само за себя. Это попытка сделать мир более пригодным для жизни. Если где-то существуют другие технологические, осваивающие космос цивилизации, одно полезное рабочее предположение состоит в том, что они в конечном итоге преобразуют другие миры, если продержатся достаточно долго. В любом случае, даже нетехнологичная жизнь может целенаправленно изменять окружающую среду. (Посидите как-нибудь и понаблюдайте за бобрами.)
|
|
|
|
Авторы делают интересное замечание относительно панспермии и терраформирования. И то, и другое в некотором роде уже происходит в жизни. "В конечном счете, наши постулаты панспермии и терраформирования - это просто хорошо понятые признаки жизни (распространение посредством репликации и адаптации с двунаправленной обратной связью с окружающей средой), доведенные до планетарного масштаба и реализуемые в межзвездном масштабе", - пишут они. Модель авторов показывает, что то, как планеты распределены вокруг звезд, наряду с другими их характеристиками, может свидетельствовать о жизни, даже не пытаясь обнаружить химические биосигналы. Это агностическая часть их работы. Это мощнее, чем борьба за обнаружение биосигналов по одной планете за раз, как бы ни были изнурены эти усилия предположениями. Одиночные планеты с обнаруженными биосигналами всегда можно объяснить чем-то аномальным. Но это сложнее сделать с помощью этого агностического метода.
|
|
|
|
"Гипотеза о том, что жизнь распространяется посредством панспермии и терраформирования, позволяет нам искать биосигналы, отказываясь при этом от каких-либо строгих предположений не только об особенностях жизни (например, ее метаболизме) и обитаемости планет (например, требуется поверхностная жидкая вода), но даже о потенциальной широте структуры и химической сложности, лежащих в основе живых систем", - говорится в исследовании. авторы объясняют. Мы привыкли думать о конкретных химических веществах, и типы атмосфер экзопланет должны определять наличие биосигналов. Но это работает не так. Эта модель независима, поэтому на самом деле речь не идет о конкретных химических биосигналах. Речь идет скорее о паттернах и скоплениях, которые мы могли бы обнаружить в популяциях планет, которые могли бы сигнализировать о присутствии жизни посредством панспермии и терраформирования.
|
|
|
|
Терраформированные планеты можно идентифицировать по их кластеризации, утверждают авторы. Это потому, что при терраформировании планеты должны отражать исходную планету. У этого метода есть препятствия, которые ограничивают его полезность и внедрение. По словам авторов, им необходимо определить "...конкретные способы, с помощью которых лучшее понимание астрофизических и планетарных процессов улучшило бы нашу способность обнаруживать жизнь". Но даже без дополнительной конкретики метод заставляет задуматься и является творческим. В конце концов, модель и метод авторов приводят к новому взгляду на иерархию жизни и на то, как эти иерархии могут быть воспроизведены на других планетах. Если этот метод будет усилен и более полно разработан, кто знает, к чему это может привести?
|
|
|
|
Источник
|
