Метод пошуку життя, розроблений американськими вченими, назвали “Святим Граалем астробіології”. Автори нової роботи впевнені, що він може з високою точністю розрізняти біологічні та небіологічні матеріали в зразках, знайдених на інших планетах, а також виявляти сліди древніх живих організмів на Землі.
Пошук позаземного життя – одна з найголовніших цілей астробіології. З самого зародження цієї наукової дисципліни вчені намагаються знайти відповіді на найважливіші питання: чи унікальні ми, або, можливо, у Всесвіті є інші розумні істоти? А якщо ми одні і братів по розуму немає, то, може бути, на інших планетах можна знайти найпростіші форми життя?
Щоб відповісти на них, дослідники шукають певні біосигнатури в космосі. Якщо мова, наприклад, про мікроорганізми, то це хімічні біомаркери — молекули, які можуть виробляти бактерії або інші найпростіші істоти. Шукають такі маркери:
– за допомогою спектрометрів, встановлених на сучасних телескопах: вчені виявляють в атмосферах планет хімічні елементи, пов’язані з життям;
– спеціальними датчиками, які стоять на борту космічних апаратів.
Однак органічні молекули непостійні, під дією хімічних реакцій вони можуть розпадатися на атоми, що ускладнює їх пошук.
Останнім часом вчені розробляють нові методи пошуку слідів життя, в яких важливу роль відіграє штучний інтелект. За словами фахівців, ці методи можуть працювати набагато ефективніше, ніж інструменти-аналізатори на борту орбітальних станцій. Алгоритми ШІ дозволяють виявляти тонкі відмінності в молекулярних механізмах живої та неживої природи – навіть у зразках віком сотні мільйонів років.
- В центрі нашої галактики розташований гігантський хрест (фото+відео)
- На Марсі виявлені уламки інопланетного корабля
- «Вебб» сфотографував галактику, яка пережила масштабну катастрофу (фото+відео)
Група американських вчених з Інституту Карнегі представила новий алгоритм машинного навчання, який може з високою точністю встановити, чи відноситься досліджуваний зразок до біотичного середовища (до живих істот або їх діяльності) або до абіотичного (неживої природи, фізичного і хімічного оточення живих організмів). Результати роботи представили в журналі PNAS.
Вчені взяли зразки з живої і неживої природи: клітини організмів, скам’янілості, органічні сполуки і суміші, синтезовані в лабораторії, різного роду хімічні речовини, частини багатих вуглецем метеоритів. Їх аналізували за допомогою мас-спектрометрії та піролітичної газової хроматографії. Всього задіяли 134 зразки, з яких 59 були з біотичного середовища і 75 з абіотичного. Дані, які вчені отримали в результаті дослідження, потім використовували для навчання алгоритму.
Зображення частини марсіанського метеорита ALH 84001, отримане за допомогою електронного мікроскопа. На знімку можна помітити подовжену структуру, що нагадує бактерію. У 1996 році вчені, які вивчали марсіанський метеорит ALH 84001, що впав на Землю, виявили в ньому скам’янілі мікроскопічні структури, дуже схожі на земні скам’янілі бактерії. Однак дійти згоди, що в метеориті знаходяться «гості з Марса», дослідники не змогли. Фахівці порахували, що організми потрапили на шматок “космічного камінчика” вже після його падіння на нашу планету, тому говорити про те, що на Марсі існувало життя, не можна / © NASA
Коли навчання завершилося, фахівці перевірили алгоритм на ділі. Він успішно визначив зразки з живої природи (черепашки, людське волосся, зуби, кістки, клітини організмів), а також виявив залишки древніх живих істот в скам’янілостях, кам’яному вугіллі, нафти, бурштині. Крім того, алгоритм виділив зразки з неживої природи — наприклад, частини метеоритів. Точність становила майже 90 відсотків.
Вчені відзначили, що в майбутньому їх алгоритм машинного навчання можна буде використовувати в датчиках нового покоління на апаратах, що спускаються, місяцеходах і марсоходах. Також його можна буде застосовувати в пошуках життя на потенційно населених світах, таких як Енцелад і Європа.
Найближчим часом команда дослідників задіє свою розробку для вивчення гірських порід віком 3,5 мільярда років в регіоні Пілбара в Західній Австралії, де, як вважається, знаходяться найдавніші в світі скам’янілості. Їх відкрили в 1993 році, і вчені вважають, що ці скам’янілості містять залишки бактеріальних матів (споріднені ціанобактеріям), які були першими живими організмами, що виробляють кисень на нашій планеті.
Якщо в цих породах дійсно знаходяться залишки бактеріальних матів, значить, на Землі сприятливі умови для процвітання життя склалися набагато раніше, ніж вважається в науковому співтоваристві.