arXiv: предложен новый подход к поиску внеземной жизни без привязки к Земле

Астрономы предложили новый подход к поиску внеземной жизни, который не зависит от "земных" представлений о том, как она должна выглядеть. Вместо поиска отдельных газов в атмосферах экзопланет исследователи предлагают оценивать сложность химических молекул. Препринт работы опубликован на портале arXiv.

Традиционно ученые ищут признаки жизни по так называемым биосигнатурам — например, кислороду, метану или озону. Считается, что такие газы трудно объяснить без участия живых организмов. Однако у этого метода есть серьезный недостаток: он основан на наблюдениях за Землей и может не учитывать другие формы жизни.

Кроме того, список "ложных сигналов", которые могут возникать без участия биологии, постоянно растет. Это усложняет интерпретацию данных и требует все больше дополнительной информации о планетах.

Команда под руководством астробиолога Сары Уокер из Университета штата Аризона предложила альтернативу — так называемую теорию сборки. Она оценивает не состав атмосферы, а сложность молекул и количество шагов, необходимых для их образования.

Согласно этой теории, каждая молекула имеет "индекс сборки" — показатель того, насколько сложно ее создать из базовых химических элементов. Простые молекулы могут возникать случайно, а сложные, требующие многих последовательных этапов, с большой вероятностью указывают на участие живых систем.

"Если в атмосфере планеты обнаруживаются сложные молекулы с высокой степенью взаимосвязанности, это может свидетельствовать о процессах, выходящих за рамки обычной физики", — отметили авторы работы.

Важное преимущество метода — его универсальность. Он не предполагает конкретной биохимии или метаболизма и может применяться к любой форме жизни, даже принципиально отличной от земной.

Сравнение атмосфер Земли, Венеры и Марса показало, что Земля выделяется по уровню химической сложности. При схожем наборе возможных химических связей именно на Земле наблюдается значительно более разнообразный набор сложных молекул.

Новый подход планируется использовать в будущих космических миссиях, включая телескоп NASA Habitable Worlds Observatory, который будет искать обитаемые планеты. В отличие от традиционных методов, он позволит не просто ответить на вопрос "есть ли жизнь", а оценить степень ее возможного присутствия по шкале химической сложности. При этом метод можно реализовать с помощью инфракрасной спектроскопии — стандартного инструмента для изучения атмосфер экзопланет.