Ученые нашли доказательства инопланетной жизни

Исследователи обнаружили убедительные доказательства наличия химического соединения, известного как диметилсульфид (DMS), в атмосфере планеты K2-18b. На Земле DMS производится исключительно живыми организмами, что делает этот факт весомым аргументом в пользу существования жизни, или, как принято говорить, "биосигнатурой".

Хотя эти новые открытия произвели фурор в новостных заголовках, история астробиологии показывает, что аналогичные находки в прошлом часто оказывались неубедительными.

Проблема заключается отчасти в теоретическом аспекте: ученые и философы до сих пор не пришли к единому определению того, что такое жизнь.

Ближе к делу

В отличие от старого телескопа Хаббл, который находится на орбите Земли, космический телескоп Джеймса Уэбба от NASA расположен на орбите вокруг Солнца. Это дает ему лучший обзор объектов в глубоком космосе.

Когда удаленные экзопланеты проходят перед своей звездой, астрономы могут определить химические элементы в их атмосферах, анализируя характерные длины волн, которые они оставляют в обнаруживаемом спектре. Поскольку точность этих измерений может варьироваться, ученые оценивают погрешность своих результатов, чтобы исключить случайные ошибки. Недавнее исследование экзопланеты K2-18b показало вероятность всего 0,3% того, что полученные измерения являются случайными. Это придает исследователям уверенности.

На Земле DMS производится исключительно живыми организмами, в основном водным фитопланктоном, что делает его убедительной биосигнатурой.

Полученные результаты подтверждают те предположения, которые ученые уже выдвигали относительно K2-18b. Это экзопланета, которая считается "гидроокеаническим" миром (сложение слов "водород" и "океан"). Считается, что K2-18b обладает атмосферой, богатой водородом, и поверхностью, покрытой жидкой водой. Эти условия могут быть благоприятными для жизни.

Но означает ли это, что океаны K2-18b полны внеземных микроорганизмов?

Некоторые эксперты выражают сомнения. В интервью с New York Times планетарный ученый Кристофер Глейн отметил, что это исследование не является "доказательством". Кроме того, прошлый опыт показывает, что в астробиологии неопределенные результаты — это норма.

Жизнь, как мы ее не знаем

Астробиология берет свои истоки в попытках объяснить, как жизнь зародилась на нашей планете.

В начале 1950-х годов эксперимент Миллера-Юри продемонстрировал, что электрический ток может синтезировать органические соединения, используя реконструкцию химического состава первичных океанов Земли, иногда называемых «первичным бульоном».

Хотя этот эксперимент не давал четкого представления о том, как именно жизнь впервые эволюционировала, он стал основой для астробиологии, открыв двери к исследованию химии инопланетных миров.

В 1975 году первые марсианские посадочные аппараты — Викинг 1 и 2 — провели эксперименты с образцами марсианского грунта. В одном из этих экспериментов добавленные в образцы питательные вещества, казалось, производили углекислый газ, что указывало на возможность существования микробов, переваривающих эти вещества.

Однако первоначальный энтузиазм быстро угас, так как последующие тесты не смогли обнаружить органические соединения в почве. Позже исследователи предложили вероятные небиологические объяснения наличия углекислого газа. Одно из таких объяснений связано с минералом, обилие которого наблюдается на Марсе, — перхлоратом. Взаимодействие перхлората с космическими лучами могло привести к химическим реакциям, аналогичным тем, что наблюдались в экспериментах Викинга.

Опасения по поводу возможного загрязнения посадочных аппаратов на Земле также добавили неопределенности в результаты исследований.

В 1996 году команда NASA объявила о находке марсианского метеорита, обнаруженного в Антарктиде, который, по их мнению, содержит признаки прошлой инопланетной жизни. Образец ALH84001 продемонстрировал наличие органических углеводородов, а также кристаллов магнетита, расположенных в характерном узоре, который образуется исключительно в биологических условиях на Земле.

Небольшие круглые образования в камне, напоминающие окаменевшие бактерии, вызывали большее удивление. Однако более детальный анализ привел к разочарованию. Для магнетитовых зерен и углеводородов были предложены небиологические объяснения, в то время как окаменелые бактерии оказались слишком миниатюрными, чтобы правдоподобно поддерживать жизнь.

Недавнее сопоставимое открытие - это утверждения о наличии фосфина на Венере в 2020 году, которое также остается предметом спора. Фосфин считается биосигнатурой, поскольку на Земле он производится бактериальной жизнью в условиях низкого содержания кислорода, особенно в пищеварительных системах животных. Некоторые астрономы утверждают, что зарегистрированный спектр фосфина слишком слаб или его можно объяснить неорганически созданными соединениями серы.

Каждый раз, когда обнаруживаются биосигнатуры, биологи сталкиваются с неопределенной границей между жизнью и нежизнью, а также с трудностями в экстраполяции характеристик жизни на Земле на инопланетные условия.

Кэрол Кленд, известный философ науки, назвала это проблемой поиска «жизни, какой мы ее не знаем».

Выход за границы химии

Мы все еще очень мало знаем о том, как жизнь впервые возникла на Земле. Это затрудняет понимание того, чего следует ожидать от примитивных форм жизни, которые могут существовать на Марсе или K2-18b.

Неизвестно, будут ли такие формы жизни вообще похожи на земную жизнь. Инопланетная жизнь может проявляться неожиданными и неузнаваемыми способами: в то время как жизнь на Земле основана на углероде, клеточной структуре и зависит от самовоспроизводящихся молекул, таких как ДНК, инопланетная форма жизни может выполнять те же функции с совершенно незнакомыми материалами и структурами.

Наши знания об условиях на планете K2-18b по-прежнему ограничены, что затрудняет понимание того, какие адаптации могут понадобиться организму для выживания в этих условиях.

Химические биосигнатуры, возникающие от жизни на Земле, могут оказаться обманчивыми.

Философы биологии утверждают, что общее определение жизни должно выходить за рамки ее химического состава. Согласно одной из точек зрения, жизнь определяется своей организацией, а не только набором химических элементов, из которых она состоит. Живые организмы представляют собой форму самоорганизации, способную автономно производить свои компоненты, поддерживать метаболизм и сохранять границу или мембрану, отделяющую внутренний мир от внешнего.

K2-18b может стать многообещающим кандидатом для поиска внеземной жизни. Тем не менее, энтузиазм по поводу биосигнатур, таких как DMS, скрывает более глубокие теоретические проблемы, требующие решения.

Новые формы жизни в далеких и незнакомых условиях могут оказаться недоступными для обнаружения привычными методами. Философам и ученым необходимо объединить усилия для создания нередуктивных описаний живых процессов, чтобы, когда мы столкнемся с инопланетной жизнью, мы не упустили ее.