NASA призывает к созданию системы правил для представления доказательств существования жизни за пределами Земли

Ученые NASA призвали мир договориться о продуктивном способе объявления о потенциальном обнаружении инопланетной жизни на другой планете. Различные представители космического агентства, включая его главного ученого Джеймса Грина, отметили, что интерес к любому такому объявлению, вероятно, будет очень высоким.

Более того, существует реальная возможность того, что жизнь за пределами Земли может быть обнаружена относительно скоро, отмечают они.

Однако любое объявление может быть неправильно понято, и любые результаты будут восприняты как нечто большее, чем они могут означать на самом деле. Такие результаты, скорее всего, не станут окончательным подтверждением того, что инопланетная жизнь существует или не существует, а будут скорее медленным процессом, который может развиваться в течение долгого времени.

В этом контексте важно, чтобы ученые имели тщательно продуманный и четкий способ объявления о любых найденных доказательствах. Без этого общественность может потерять доверие к научному процессу, если ее заставят поверить в то, что инопланетная жизнь была обнаружена, а позже скажут, что сообщения были "двусмысленными или неточными".

"Наше поколение может реально стать тем, кто обнаружит доказательства существования жизни за пределами Земли. С этим привилегированным потенциалом приходит и ответственность", - пишут авторы новой работы, опубликованной в журнале Nature.

"Масштабность вопроса о том, одиноки ли мы во Вселенной, и общественный интерес к нему открывают возможность того, что результаты могут быть восприняты как нечто большее, чем подтверждается наблюдениями или чем предполагают наблюдатели".

Чтобы этого не произошло, мир должен договориться об "объективных стандартах" того, что будет считаться доказательством существования жизни в других местах Вселенной, а также о "лучших практиках" передачи этих доказательств.

Они предлагают создать шкалу для объяснения любых возможных доказательств, которая начиналась бы с обнаружения интригующих сигналов биологической активности в самом низу и шла бы до детальных наблюдений и подтверждения в самом верху.

Это позволило бы четко передать любые возможные доказательства, но без необходимости слишком упрощенного ответа "да" или "нет" на вопрос о том, была ли найдена жизнь.

Аналогичная система уже разработана для сообщений о потенциальных столкновениях с опасными астероидами, которые, как отмечают ученые, вызывают такой же высокий интерес и опасность стать сенсацией. Как и в случае со шкалой потенциальных возможностей для инопланетной жизни, Nasa еще предстоит использовать верхнюю часть шкалы для астероидов, поскольку столкновения с околоземными объектами происходят крайне редко.

Ученые также отмечают, что данная шкала является лишь примером, и что она может быть изменена в ходе будущих обсуждений. Например, шкалу можно сделать более тонкой, чтобы учесть различные виды жизни, которые могут быть обнаружены, и среду, в которой они могут быть обнаружены.

Вся наука - это процесс постановки вопросов, выдвижения гипотез, разработки новых методов поиска улик и исключения всех альтернативных объяснений. Любое отдельное обнаружение может быть не полностью объяснено биологическим процессом и должно быть подтверждено последующими измерениями и независимыми исследованиями. Иногда возникают проблемы с самими приборами. В других случаях эксперименты вообще ничего не дают, но при этом предоставляют ценную информацию о том, что не работает или где не стоит искать.

Астробиология ничем не отличается. Эта область изучает некоторые из самых глубоких вопросов, которые только можно задать, касающихся нашего происхождения и места во Вселенной. По мере того как ученые узнают все больше и больше о том, какие сигналы связаны с жизнью в различных условиях на Земле, они могут создавать и совершенствовать технологии, необходимые для поиска подобных признаков в других местах.

Хотя точные детали шкалы будут меняться по мере того, как ученые, эксперты по коммуникациям и другие люди будут принимать участие в обсуждении, статья в Nature предлагает отправную точку для дискуссии.

На первой ступени шкалы, "уровень 1", ученые будут сообщать о намеках на признаки жизни, например, о биологически значимой молекуле. Примером может служить будущее измерение какой-либо молекулы на Марсе, потенциально связанной с жизнью. Перейдя на "уровень 2", ученые убедятся, что на обнаружение не повлияло загрязнение приборов на Земле. На "уровне 3" они покажут, как этот биологический сигнал обнаруживается в аналоговой среде, например, в древнем озере на Земле, похожем на место посадки марсохода Perseverance - кратер Джезеро.

Чтобы добавить доказательства в середину шкалы, ученые дополнят эти первоначальные обнаружения информацией о том, может ли окружающая среда поддерживать жизнь, и исключат небиологические источники. Для Марса, в частности, образцы, возвращенные с Марса, могут помочь добиться такого прогресса. В ближайшее время "Персеверанс" будет собирать и хранить образцы с целью их возвращения в будущем. Поскольку различные команды на Земле будут иметь возможность независимо проверить намеки на жизнь в образцах Марса с помощью различных инструментов, сочетание их доказательств может достичь "уровня 6", второй высшей ступени шкалы. Но в данном примере, чтобы достичь уровня 7 - стандарта, при котором ученые будут наиболее уверены в обнаружении жизни на Марсе, - может потребоваться дополнительная миссия в другую часть Марса.

"Достижение наивысшего уровня уверенности требует активного участия всего научного сообщества", - пишут авторы.

Эта шкала применима и к открытиям за пределами Солнечной системы. Считается, что экзопланеты, планеты за пределами нашей Солнечной системы, превышают 300 миллиардов звезд в Млечном Пути. Но маленькие каменистые планеты труднее изучать издалека, чем газовые гиганты. Будущие миссии и технологии будут необходимы для анализа атмосфер планет земного размера с температурой, подобной земной, получающих достаточное количество звездного света для жизни, как мы ее знаем. Космический телескоп "Джеймс Уэбб", запуск которого состоится в этом году, станет следующим большим достижением в этой области. Но, скорее всего, потребуется еще более чувствительный телескоп, чтобы обнаружить сочетание молекул, указывающее на наличие жизни.

Обнаружение кислорода в атмосфере экзопланеты - планеты за пределами нашей Солнечной системы - стало бы важным шагом в процессе поиска жизни. Мы ассоциируем кислород с жизнью, потому что его производят растения и мы дышим им, но существуют также геологические процессы, в результате которых образуется кислород, поэтому сам по себе он не является доказательством жизни. Для продвижения по шкале вверх команда миссии могла бы продемонстрировать, что сигнал кислорода не был загрязнен отраженным от Земли светом, и изучить химический состав атмосферы планеты, чтобы исключить геологическое объяснение. Дополнительные доказательства наличия среды, поддерживающей жизнь, например, океана, подкрепили бы версию о том, что эта гипотетическая планета обитаема.

Ученые, изучающие экзопланеты, стремятся найти в атмосфере Земли кислород и метан - сочетание газов, указывающее на наличие жизни. Поскольку эти газы вступают в реакции, которые аннулируют друг друга, если нет биологических источников обоих газов, обнаружение обоих газов станет ключевой вехой "уровня 4".

Чтобы достичь пятого уровня, астрономам потребуется второе, независимое обнаружение какого-либо намека на жизнь, например, глобальные изображения планеты с цветами, указывающими на леса или водоросли. Ученым потребуются дополнительные телескопы или более длительные наблюдения, чтобы быть уверенными в том, что они обнаружили жизнь на экзопланете.

Авторы исследования подчеркивают, что шкалу не следует рассматривать как гонку за вершиной. Шкала подчеркивает важность фундамента, который закладывают многие миссии НАСА без непосредственного обнаружения возможных биологических сигналов, например, для характеристики окружающей среды на других планетарных телах.

Предстоящие миссии, такие как Europa Clipper, орбитальный аппарат, направляющийся к ледяной луне Юпитера Европа в конце этого десятилетия, и Dragonfly, октокоптер, который будет исследовать луну Сатурна Титан, предоставят важную информацию о среде, в которой однажды может быть обнаружена какая-либо форма жизни.

"С каждым измерением мы узнаем все больше о биологических и небиологических планетарных процессах", - сказал Войтек. "Поиск жизни за пределами Земли требует широкого участия научного сообщества и проведения многих видов наблюдений и экспериментов. Вместе мы можем быть сильнее в наших усилиях по поиску намеков на то, что мы не одиноки".