Нашли свидетельства существования инопланетной жизни
Одиноки ли мы во Вселенной - один из самых больших вопросов в науке. Недавнее исследование, проведенное под руководством астрофизика Никку Мадхусудхана из Кембриджского университета, предполагает, что ответ может быть отрицательным. Основанное на наблюдениях с космического телескопа Джеймса Уэбба НАСА, исследование указывает на инопланетную жизнь на K2-18b, далекой экзопланете, удаленной от Земли на 124 световых года.
Исследователи обнаружили убедительные доказательства присутствия в атмосфере планеты химического вещества под названием диметилсульфид (DMS). На Земле DMS вырабатывается только живыми организмами, поэтому он является убедительным признаком жизни, или "биосигнатурой".
Несмотря на то, что новые открытия попали в заголовки газет, взгляд на историю астробиологии показывает, что в прошлом подобные открытия были неубедительными. Проблема отчасти теоретическая: ученые и философы до сих пор не пришли к единому мнению о том, что же такое жизнь.
Более пристальный взгляд
В отличие от более старого телескопа Хаббла, который вращался вокруг Земли, космический телескоп Джеймса Уэбба НАСА расположен на орбите вокруг Солнца. Это позволяет ему лучше видеть объекты в глубоком космосе.
Когда далекие экзопланеты проходят перед своей звездой-хозяином, астрономы могут определить, какие химические вещества содержатся в их атмосферах, по характерным длинам волн, которые они оставляют в регистрируемом свете. Поскольку точность этих показаний может варьироваться, ученые оценивают допустимую погрешность для своих результатов, чтобы исключить случайность. Недавнее исследование K2-18b показало, что вероятность того, что показания были случайными, составляет всего 0,3%, что позволяет исследователям быть уверенными в обнаружении DMS.
На Земле DMS вырабатывается только живыми организмами, в основном водным фитопланктоном. Это делает его убедительным биосигналом.
Полученные результаты согласуются с тем, что ученые уже предполагают о K2-18b. Считается, что планета K2-18b, которая считается "миром Хайса" (сочетание "водорода" и "океана"), имеет богатую водородом атмосферу и поверхность, покрытую жидкой водой. Эти условия благоприятны для жизни.
Значит ли это, что океаны K2-18b кишат внеземными микробами?
Некоторые эксперты не столь уверены. В беседе с New York Times планетолог Кристофер Глейн выразил сомнение в том, что это исследование является "неопровержимым доказательством". Прошлый опыт учит нас, что в астробиологии неубедительные выводы являются нормой.
Жизнь, какой мы ее не знаем
Астробиология берет свое начало в попытках объяснить, как зародилась жизнь на нашей собственной планете.
В начале 1950-х годов эксперимент Миллера-Юри показал, что электрический ток может образовывать органические соединения на основе приблизительной реконструкции химического состава самых ранних океанов Земли, которые иногда называют "первичным бульоном".
Хотя этот эксперимент не дал никаких реальных указаний на то, как на самом деле возникла жизнь, он дал астробиологии основу для изучения химического состава инопланетных миров.
В 1975 году первые марсианские аппараты — "Викинг—1" и "Викинг-2" - провели эксперименты с собранными образцами марсианского грунта. В ходе одного эксперимента выяснилось, что питательные вещества, добавленные в образцы почвы, выделяют углекислый газ, что позволяет предположить, что микробы переваривают эти питательные вещества.
Первоначальное волнение быстро рассеялось, поскольку другие тесты не выявили органических соединений в почве. Более поздние исследования выявили правдоподобные небиологические объяснения присутствия углекислого газа. Одно из объяснений указывает на обилие на Марсе минерала под названием перхлорат. Взаимодействие между перхлоратом и космическими лучами могло привести к химическим реакциям, подобным тем, которые наблюдались при испытаниях "Викинга".
Опасения, что приборы спускаемого аппарата были загрязнены на Земле, также внесли неопределенность.
В 1996 году команда НАСА объявила, что марсианский метеорит, обнаруженный в Антарктиде, содержит признаки инопланетной жизни в прошлом. В образце ALH84001 обнаружены органические углеводороды, а также кристаллы магнетита, расположенные в характерном порядке, который образуется только биологически на Земле.
Более убедительными были небольшие круглые структуры в породе, напоминающие окаменелые бактерии. И снова более тщательный анализ привел к разочарованию. Для зерен магнетита и углеводородов были найдены небиологические объяснения, в то время как ископаемые бактерии были признаны слишком мелкими, чтобы правдоподобно поддерживать жизнь.
Последнее аналогичное открытие — обнаружение фосфина на Венере в 2020 году — также остается спорным. Фосфин считается биосигнатурой, поскольку на Земле он вырабатывается бактериями в среде с низким содержанием кислорода, особенно в пищеварительном тракте животных. Некоторые астрономы утверждают, что обнаруженный сигнал фосфина слишком слаб или связан с неорганическими соединениями серы.
Каждый раз, когда обнаруживаются биосигналы, биологи сталкиваются с неоднозначным различием между жизнью и неживым миром и трудностью экстраполяции характеристик жизни на Земле на инопланетную среду обитания.
Кэрол Клиланд, ведущий философ науки, назвала это проблемой поиска "жизни такой, какой мы ее не знаем".
Выходя за рамки химии
Мы все еще очень мало знаем о том, как жизнь впервые появилась на Земле. Из-за этого трудно понять, чего ожидать от примитивных форм жизни, которые могут существовать на Марсе или K2-18b.
Неясно, будут ли такие формы жизни вообще напоминать земную. Инопланетная жизнь может проявляться неожиданными и неузнаваемыми способами: в то время как жизнь на Земле основана на углероде, клеточна и зависит от самовоспроизводящихся молекул, таких как ДНК, инопланетная форма жизни может выполнять те же функции с помощью совершенно незнакомых материалов и структур.
Наши знания об условиях окружающей среды на K2-18b также ограничены, поэтому трудно представить, какие приспособления могут потребоваться организмам, обитающим на Земле, для выживания там.
Химические биосигналы, полученные от жизни на Земле, могут вводить в заблуждение.
Философы-биологи утверждают, что общее определение жизни должно выходить за рамки химии. Согласно одной точке зрения, жизнь определяется ее организацией, а не списком входящих в ее состав химических веществ: живые существа воплощают в себе своего рода самоорганизацию, способную автономно производить свои собственные компоненты, поддерживать обмен веществ и поддерживать границу или мембрану, отделяющую внутреннее от внешнего.
Некоторые философы науки утверждают, что такое определение слишком неточно. В своих собственных исследованиях я доказывал, что такого рода общность является сильной стороной: она помогает сохранять гибкость наших теорий и их применимость к новым контекстам.
K2-18b может быть многообещающим кандидатом для выявления внеземной жизни. Но ажиотаж вокруг таких биосигналов, как DMS, скрывает более глубокие теоретические проблемы, которые также требуют решения.
Новые формы жизни в отдаленных, незнакомых условиях могут быть обнаружены не так, как мы ожидаем. Философам и ученым придется совместно работать над нередуктивными описаниями жизненных процессов, чтобы, когда мы все-таки наткнемся на инопланетную жизнь, мы не пропустили ее.
