През 1977 г. New York Times публикува статия, озаглавена "В търсене на край на космическата самота", в която се описват опитите на различни физици да уловят радиосъобщения от извънземни. Начинанието, известно като "Търсене на извънземен разум" (SETI), е все още в начален стадий, а поддръжниците му се борят да убедят колегите си и Конгреса, че идеята си струва да бъде финансирана.
Търсенето на отговор на въпроса дали някой или нещо съществува там, пише MIT Technology Review, придобива по-голяма научна основа почти половин век след публикуването на тази статия - тогава астрономите все още не са открили нито една планета извън нашата Слънчева система, а сега знаем, че галактиката изобилства от разнообразни светове.
Някога океаните на нашата планета са се смятали за изключителни, докато днес има доказателства, че на много луни във външния Космос има подпочвени води.
Представата на учените за обхвата на средите, в които може да съществува живот, също се разширява благодарение на откриването на екстремофилни организми на Земята, които могат да виреят на места, много по-горещи, по-солени, по-киселинни и по-радиоактивни, отколкото се смята доскоро, включително такива, живеещи около подводни хидротермални извори.
Всичко това идва, за да покаже, че човекът е по-близо от всякога до това да разбере колко често се срещат живи светове като нашия. Новите инструменти, включително машинното обучение и изкуственият интелект, могат да помогнат на учените да преодолеят сегашните си представи за това какво представлява животът. Те ще изследват атмосферите на далечни планети и ще сканират проби от Слънчевата система, за да видят дали съдържат химикали в правилните пропорции, които предполагат разцвет на организми.
"Мисля, че в рамките на нашия живот ще успеем да го направим", казва Рави Копарапу, планетарен учен от Goddard Space Flight Center на НАСА в Мериленд. "Ще можем да разберем дали има живот на други планети."
Въпреки че хората имат дълга история на спекулации за далечни светове, през по-голямата част от това време реалните доказателства са недостатъчни. Първите планети около други звезди - известни като екзопланети - са открити в началото на 90-те години на миналия век, но астрономите разбират колко често се срещат те чак след пускането на космическия телескоп "Кеплер" на НАСА през 2009 г. Той наблюдава внимателно стотици хиляди звезди, търсейки малки спадове в яркостта им, които биха могли да означават преминаване на планети пред тях. Мисията помага броят на известните екзопланети да нарасне от едва няколко до над 5500.
„Кеплер“ е създаден, за да помогне за определяне на разпространението на планети, подобни на Земята, които обикалят около звезди, подобни на Слънцето, на подходящо разстояние, за да имат течна вода на повърхността си. Макар че досега нито един извънземен свят не е бил идеален двойник на Земята, изследователите могат да използват огромното количество открития, за да направят обосновани предположения за това колко може да са те.
Понастоящем най-добрите оценки сочат, че между 10% и 50% от звездите, подобни на Слънцето, имат планети като нашата, което води до изчисления, които озадачават астрономите.
"Ако е 50 %, това е лудост, нали?", казва Джеси Кристиансен, астрофизик от Caltech, Пасадена, Калифорния. "В галактиката има милиарди слънцеподобни звезди и ако половината от тях имат планети, подобни на Земята, може да има милиарди обитаеми скалисти планети."
Има ли някой вкъщи?
Определянето на това дали тези планети действително съдържат живи организми не е лесна задача. Изследователите трябва да уловят слабата светлина от екзопланетата и да я разпределят на съставните ѝ дължини на вълните, като сканират за сигнали, които показват наличието и количеството на различни видове химикали. Макар че астрономите биха искали да се съсредоточат върху звезди, подобни на Слънцето, това е техническо предизвикателство. Новият мощен космически телескоп на НАСА „Джеймс Уеб“ в момента тренира своето 6,5-метрово огледало и несравними инфрачервени инструменти върху светове около звезди, по-малки, по-студени и по-червени от нашето Слънце, известни като М джуджета. Такива места може да са обитаеми, но засега никой не е сигурен дали това наистина е така.
За да има течна вода на повърхността им, планетите около М джуджетата трябва да обикалят близо до звездите си - които обикновено са по-активни от Слънцето, изпращайки силни изригвания, които могат да отнемат атмосферните газове и вероятно да оставят земята суха. „Джеймс Уеб“ изследва Trappist-1, М джудже на 40 светлинни години от Земята, със седем малки скалисти свята, четири от които са на подходящото разстояние, за да могат да имат течна вода. Вече е доказано, че двете най-близки екзопланети са лишени от атмосфера, но учените с нетърпение очакват резултатите от наблюденията на следващите три. Те искат да разберат дали наблюдаваните обекти, които са извън обитаемата зона, могат да имат атмосфера.
Особен интерес представлява търсенето на други планети около звезди джуджета от типа М, тъй като те са много по-разпространени от звездите с размер на Слънцето.
"Ако открием, че те имат атмосфера, това ще увеличи стократно потенциално обитаемите площи в галактиката", казва Кристиансен.
След като бъде открита планета, която много прилича на Земята, учените трябва да започнат да търсят химически следи от живот на повърхността ѝ. „Джеймс Уеб“ не е достатъчно чувствителен, за да направи това, но бъдещите наземни инструменти като Extremely Large Telescope, Giant Magellan Telescope и Thirty Meter Telescope - които се очаква да започнат да събират данни след 2030 г. - биха могли да открият химическите компоненти на близките светове, подобни на Земята. Информацията от по-далечни обекти ще трябва да почака следващата планирана водеща мисия на НАСА - Habitable Worlds Observatory, която се очаква да стартира в края на следващото десетилетие. Телескопът ще използва външна звездна сянка или инструмент, наречен коронограф, за да блокира ярката светлина на звездата и да се насочи към по-слабото планетарно лъчение и неговите потенциални молекулярни отпечатъци.
Кои точно химикали трябва да търсят астрономите, остава предмет на дискусия, посочва още MIT Technology Review. В идеалния случай те искат да открият така наречените биосигнали - молекули като вода, метан и въглероден диоксид, които се намират в количества, подобни на тези на Земята. Какво означава това на практика невинаги е ясно, тъй като Земята е преминала през много периоди, в които е имало живот, а количествата на различните химикали са варирали в широки граници.
Неотдавна „Джеймс Уеб“ забелязва диметилсулфид - молекула, която в нашия свят се произвежда само от живите същества - на екзопланета, почти девет пъти по-голяма от Земята, намираща се на 120 светлинни години. Резултатите, които все още предстои да бъдат потвърдени, подчертават несигурността на подобни методи. Ако диметилсулфидът наистина присъства в атмосферата на планетата, то звездната светлина би трябвало да го разгражда и до образуването на етан - молекула, която все още не е открита.
"Нито един газ не е биосигнатура", казва Копарапу. "Трябва да видим комбинация от газове."
Миналата година той и други представители на общността публикуват доклад, в който се подчертава, че всяко конкретно откритие трябва да се разглежда в контекста на звездната и планетарната среда, тъй като може да има много резултати, които привидно сочат живот, но имат алтернативни обяснения.
Кое се смята за живот?
Този проблем - как окончателно да се определението за живот - е вечен, независимо дали става дума за далечни планети или за явления на Земята. Изследователите може би скоро ще получат помощ от алгоритмични технологии, които могат да извличат асоциации, твърде сложни за човешкия мозък, предполага изданието.
В неотдавнашни експерименти Робърт Хейзън и колегите му взимат 134 живи и неживи проби (включително петрол, богати на въглерод метеорити, древни вкаменелости и долетяла в лабораторията им оса), изпаряват ги и разпределят химическите им съставки. В молекулярния състав на всяка проба са идентифицирани около 500 000 различни признака, които са въведени в програма за машинно обучение.
"Когато разгледаме тези 500 000 атрибута, има модели, които са уникални за живите същества, и модели, които са уникални за неживите", казва Хейзън, минералог и астробиолог в Carnegie Institution for Science.
След като софтуерът е обучен върху 70% от образците, платформата успява да разпознае с 90% точност кои от останалите образци имат биологичен произход. Устройството, което се използва за разпределяне на химическите компоненти на пробите, е дълго около седем инча - достатъчно малко, за да бъде изпратено на мисии до близки океански светове като Европа на Юпитер или Енцелад на Сатурн.
Марсоходът на НАСА Perseverance носи подобен инструмент на Марс, така че Хейзън смята, че алгоритъмът за машинно обучение на екипа му може да бъде адаптиран за пресяване на неговите данни и за търсене на организми там. И тъй като разчита на молекулярни връзки, а не на откриване на специфични органични химикали като ДНК или аминокиселини, които може да не са част от други биосфери, методът може да позволи на учените да търсят живот, напълно различен от този, който имаме на Земята.
Вижте всички актуални новини от Standartnews.com
