|
Жизнь, но не такая, какой мы ее знаем
|
|
|
|
Вот проблема, которая десятилетиями не давала покоя астрономам. Стандартный подход к обнаружению жизни на других планетах заключается в сканировании атмосфер экзопланет на наличие кислорода, метана и озона, присутствие которых трудно объяснить без учета биологии. Это умная идея, но в ней есть скрытый недостаток. Весь этот список покупок был составлен в результате изучения Земли. Это, безусловно, поиск жизни, подобной нашей.
|
|
|
|
Список способов, с помощью которых только химия может случайно имитировать эти биосигнальные газы, растет быстрее, чем список новых способов обнаружения жизни. Каждый новый ложноположительный сценарий требует все больше информации о планете, чтобы исключить его, и возникает реальный вопрос о том, удастся ли когда-либо собрать исчерпывающую информацию. После 60 лет существования астробиологии сами концепции биосигналов остаются на удивление неизменными.
|
|
|
|
Именно эту проблему пытаются решить Сара Уокер, профессор астробиологии в Университете штата Аризона, и ее коллеги. Их ответ основан на теории сборки и начинается с совершенно другого места. Исследование опубликовано на сервере препринтов arXiv.
|
|
|
|
Теория сборки не задает вопрос о том, какие молекулы присутствуют в атмосфере. Вместо этого она спрашивает, насколько сложно их было создать. Каждой молекуле можно присвоить индекс сборки - минимальное количество этапов, необходимых для ее создания из основных химических элементов. Простые молекулы легко собрать случайно, но по-настоящему сложные, требующие множества последовательных шагов, не возникают без тщательного отбора.
|
|
|
|
|
|
|
Когда вы обнаруживаете, что атмосфера планеты богата молекулами, которые чрезвычайно трудно сконструировать случайным образом, и химический состав которых демонстрирует признаки глубокой взаимосвязи (молекулы обмениваются химическими фрагментами и повторно используют их, исследуя все возможные возможные связи), в дело вступает нечто, выходящее за рамки обычной физики. Это "что-то", утверждает теория, почти наверняка является жизнью.
|
|
|
|
Важно отметить, что теория не делает никаких предположений о том, что же такое жизнь на самом деле. Не предполагается никакого специфического метаболизма, биохимии или молекулярного механизма. По словам самих исследователей, она не зависит от конкретного проявления жизни. Она просто предполагает, где может существовать жизнь.
|
|
|
|
Сравнивая атмосферу Земли с атмосферой Венеры, Марса и различных архетипов экзопланет, можно сказать, что атмосфера Земли по этому показателю является самой сложной, независимо от какой-либо предвзятости наблюдений. Земля и Венера обладают сходным разнообразием химических связей, однако атмосфера Земли содержит гораздо больше молекулярных соединений, чем при любом заданном пороговом содержании. Биосфера Земли, по-видимому, позволяет провести гораздо более тщательное исследование химических возможностей, чем это удается Венере.
|
|
|
|
Система разрабатывается с учетом возможностей обсерватории обитаемых миров, следующего флагманского телескопа НАСА, выбранного специально для непосредственного получения изображений планет, похожих на Землю, и поиска в их атмосферах признаков жизни. Вместо того чтобы выносить простой вердикт "жив или мертв", анализ теории сборки позволил бы получить непрерывную оценку сложности, поместив планеты в спектр от чисто абиотических до богато биотических, и, возможно, отразил бы постепенный переход между ними, а не требовал бы жесткой границы.
|
|
|
|
Кроме того, в отличие от многих теоретических систем определения биосигналов, их можно измерить непосредственно. Значения концентрации могут быть рассчитаны с помощью инфракрасной спектроскопии - того самого метода, который используют космические телескопы для определения удаленных атмосфер. У Вселенной было почти 14 миллиардов лет для экспериментов с химией. Предположение, что человечество когда-либо приходило только к одному решению для жизни, по здравом размышлении кажется очень ориентированным на Землю.
|
|
|
|
Источник
|
