|
Что нужно ученым, чтобы заявить о внеземной жизни
|
|
|
|
Обнаружение жизни за пределами Земли стало бы одним из самых значительных открытий в истории науки. Только в галактике Млечный Путь находятся сотни миллионов потенциально обитаемых планет. Астрономы используют мощные космические телескопы для поиска молекулярных биологических индикаторов в атмосферах наиболее похожих на Землю из этих планет.
|
|
|
|
Но до сих пор не было обнаружено никаких убедительных свидетельств существования жизни за пределами Земли. В статье, опубликованной в апреле 2025 года, утверждается, что в атмосфере планеты K2-18b обнаружены признаки жизни. И хотя это открытие интригует, большинство астрономов, включая авторов статьи, не готовы утверждать, что оно означает существование внеземной жизни. Обнаружение жизни было бы замечательным событием.
|
|
|
|
Астроном Карл Саган использовал фразу "Экстраординарные заявления требуют экстраординарных доказательств" в отношении поиска инопланетной жизни. Она отражает идею о том, что для подтверждения выдающегося заявления должна быть высокая планка доказательств.
|
|
|
|
Я астроном, написавший книгу об астробиологии. За свою карьеру я стал свидетелем нескольких впечатляющих научных открытий. Но чтобы достичь этого порога в поиске жизни за пределами Земли, результат должен соответствовать нескольким важным критериям.
|
|
|
|
|
|
|
Когда результат важен и надежен?
|
|
|
|
Существует три критерия, по которым научный результат должен представлять собой подлинное открытие и не подвергаться сомнению. Как соотносится вероятность гибели людей на K2-18b?
|
|
|
|
Во-первых, в ходе эксперимента необходимо измерить значимую и важную величину. Исследователи наблюдали атмосферу K2-18b с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба и увидели спектральную особенность, которую они идентифицировали как диметилсульфид.
|
|
|
|
На Земле диметилсульфид связан с биологией, в частности с бактериями и планктоном в океанах. Однако он может образовываться и другими путями, поэтому наличие одной молекулы не является окончательным доказательством существования жизни.
|
|
|
|
Во-вторых, необходимо тщательное обнаружение. Каждый детектор имеет некоторый шум от случайного движения электронов. Сигнал должен быть достаточно сильным, чтобы вероятность случайного возникновения этого шума была низкой.
|
|
|
|
Значение обнаружения K2-18b составляет 3 сигмы, что означает, что вероятность случайного обнаружения составляет 0,3%.
|
|
|
|
Это звучит низко, но большинство ученых сочли бы это слабым показателем. Существует множество молекул, которые могли бы создавать свойства в том же спектральном диапазоне.
|
|
|
|
"Золотым стандартом" научного обнаружения является 5-сигма, что означает, что вероятность случайного обнаружения составляет менее 0,00006%. Например, физики из ЦЕРНа терпеливо собирали данные в течение двух лет, пока им не удалось обнаружить частицу бозона Хиггса с точностью до 5 сигм, что привело к присуждению Нобелевской премии годом позже, в 2013 году.
|
|
|
|
В-третьих, результат должен быть повторяемым. Результаты считаются надежными, когда они были повторены — в идеале подтверждены другими исследователями или с помощью другого инструмента. Для K2-18b это может означать обнаружение других биологических молекул, таких как кислород в атмосфере планеты. Без дополнительных и более качественных данных большинство исследователей скептически относятся к заявлениям о жизни на K2-18b.
|
|
Заявления о жизни на Марсе
|
|
|
|
В прошлом некоторые ученые утверждали, что обнаружили жизнь гораздо ближе к дому, на планете Марс.
|
|
|
|
Более ста лет назад вышедший на пенсию бостонский коммерсант, ставший астрономом, Персиваль Лоуэлл утверждал, что линейные объекты, которые он видел на поверхности Марса, были каналами, построенными умирающей цивилизацией для транспортировки воды от полюсов к экватору. Искусственные водные пути на Марсе, безусловно, стали бы крупным открытием, но этот пример не соответствовал двум другим критериям: убедительным доказательствам и повторяемости.
|
|
|
|
Лоуэлл был введен в заблуждение своими визуальными наблюдениями и принимал желаемое за действительное. Другие астрономы не смогли подтвердить его выводы.
|
|
|
|
В 1996 году НАСА провело пресс-конференцию, на которой группа ученых представила доказательства биологического происхождения марсианского метеорита ALH 84001. Их доказательства включали в себя впечатляющее изображение, на котором, казалось, были видны микрофоссилии в метеорите.
|
|
|
|
Однако ученые нашли объяснения необычным свойствам метеорита, которые не связаны с биологией. Это необычное заявление опровергнуто.
|
|
|
|
Совсем недавно астрономы обнаружили низкий уровень метана в атмосфере Марса. Подобно диметилсульфиду и кислороду, метан на Земле вырабатывается в основном — но не исключительно — живыми организмами. Различные космические аппараты и роверы, обследовавшие поверхность Марса, получили противоречивые результаты, когда обнаружение одним космическим аппаратом не было подтверждено другим.
|
|
|
|
Низкий уровень и изменчивость содержания метана на Марсе по-прежнему остаются загадкой. И в отсутствие окончательных доказательств того, что этот очень низкий уровень метана имеет биологическое происхождение, никто не претендует на окончательные доказательства существования жизни на Марсе.
|
|
Заявления высокоразвитых цивилизаций
|
|
|
|
Обнаружение микробной жизни на Марсе или экзопланете было бы грандиозным событием, но открытие внеземных цивилизаций было бы поистине впечатляющим.
|
|
|
|
Поиск внеземного разума, или SETI, ведется уже 75 лет. Никаких сообщений так и не было получено, но в 1977 году радиотелескоп в Огайо зафиксировал сильный сигнал, который длился всего минуту.
|
|
|
|
Этот сигнал был настолько необычным, что астроном, работавший у телескопа, написал на распечатке "Вау!", дав сигналу его название. К сожалению, с тех пор ничего подобного в этой области неба обнаружено не было, так что ничего себе! Сигнал не прошел проверку на повторяемость.
|
|
|
|
В 2017 году скалистый сигарообразный объект под названием "Оумуамуа" стал первым известным межзвездным объектом, посетившим Солнечную систему. Странная форма и траектория движения Оумуамуа заставили астронома из Гарварда Ави Леба предположить, что это инопланетный артефакт. Однако объект уже покинул пределы Солнечной системы, поэтому у астрономов нет возможности наблюдать его снова. И некоторые исследователи собрали доказательства того, что это всего лишь комета.
|
|
|
|
Хотя многие ученые считают, что мы не одиноки, учитывая огромное количество пригодной для жизни недвижимости за пределами Земли, ни одно обнаружение не перешагнуло порог, установленный Карлом Саганом.
|
|
Утверждения о Вселенной
|
|
|
|
Эти же критерии применимы к исследованиям всей Вселенной. Одной из особых проблем космологии является тот факт, что, в отличие от случая с планетами, существует только одна вселенная, подлежащая изучению.
|
|
|
|
Одна из попыток показать, что Вселенная прошла через период чрезвычайно быстрого расширения через долю секунды после Большого взрыва, является поучительной историей. Космологи называют это событие инфляцией, и оно используется для объяснения того, почему Вселенная сейчас гладкая и плоская.
|
|
|
|
В 2014 году астрономы заявили, что нашли доказательства инфляции в слабом сигнале от микроволн, оставшемся после Большого взрыва. Однако через год команда опровергла результаты, поскольку у сигнала было приземленное объяснение: они перепутали пыль в нашей галактике с признаками инфляции.
|
|
|
|
С другой стороны, открытие ускорения Вселенной свидетельствует об успехе научного метода. В 1929 году астроном Эдвин Хаббл обнаружил, что Вселенная расширяется. Затем, в 1998 году, появились доказательства того, что это космическое расширение ускоряется. Физики были поражены этим результатом.
|
|
|
|
Две исследовательские группы использовали сверхновые, чтобы по отдельности проследить расширение. В дружеском соперничестве они использовали разные наборы сверхновых, но получили одинаковый результат. Независимое подтверждение увеличило их уверенность в том, что Вселенная ускоряется. Они назвали силу, стоящую за этим ускоряющимся расширением, темной энергией и в 2011 году получили Нобелевскую премию за ее открытие.
|
|
|
|
В больших и малых масштабах астрономы пытаются установить высокую планку доказательств, прежде чем заявлять об открытии.
|
|
|
|
Источник
|
