Hitech logo

Космос

Ученые придумали, как искать жизнь, не похожую на земную

TODO:
Георгий Голованов24 августа 2023 г., 07:54

За последние два с половиной года в космос было отправлено два телескопа нового поколения «Джеймс Уэбб» NASA и «Евклид» ESA. До конца 2020-х появятся еще несколько, с передовой оптикой и приборами для поиска и изучения экзопланет. Авторы нового исследования рекомендуют использовать машинное обучение для выявления аномалий в биологических и химических сигнатурах. С их помощью мы можем найти во Вселенной следы жизни, возникшей на основе совершенно иных принципов, нежели на Земле.

Самые интересные технологические и научные новости выходят в нашем телеграм-канале Хайтек+. Подпишитесь, чтобы быть в курсе.

Первая подтвержденная экзопланета была открыта в 1992 году, а до тех пор у астрономов не было доказательств того, что в других звездных системах тоже есть планеты. До запуска космического телескопа «Кеплер» в 2009 году в год открывали лишь пару-тройку экзопланет. Но потом, с появлением обсерваторий следующего поколения, ситуация резко изменилась.

На сегодня подтверждено 5496 экзопланет в 4096 системах, еще 9820 кандидатов ожидают подтверждения, пишет Universe Today. Кроме того, помимо открытия астрономы все больше стали заниматься определением параметров небесных тел, а новые инструменты и методы позволили им оценивать потенциал обитаемости далеких планет путем целенаправленного поиска биосигнатур: признаков жизни и органических процессов.

Поскольку единственная известная нам планета с жизнью — Земля, ученые ищут в первую очередь те же сигнатуры, которые встречаются здесь: азот, кислород, углерод, метан, аммиак, воду. Искать другие, возможные признаки жизни намного сложнее, но весьма перспективно — это позволило бы существенно расширить область поисков.

Ученые из Университета Флориды исследовали возможности машинного обучения в поиске аномалий в спектроскопии экзопланет, проходящих перед диском звезды. Этот метод позволяет получить данные о химическом составе атмосферы. А анализ этих данных с помощью машинного обучения может привести к революции в астрофизике, уверены авторы статьи.

Они проверили свою догадку на практике. В качестве эксперимента они обозначили одно из химических соединений аномальным и обучили алгоритм корректно выявлять планеты с водой в атмосфере как аномальные. Затем повторили опыт с газами. Они применяли два разных метода машинного обучения, и оба дали отличный результат, даже при наличии шумов. Это значит, что таким образом можно быстро и надежно выявлять из тысяч экзопланет те, что содержат аномалии в атмосфере.

«Астробиологическое сообщество долгое время работало над определением „жизни“, но у нас нет ни малейшего представления о том, как на самом деле выглядят инопланетяне и как они взаимодействуют со своей средой, — сказала Катя Мачева, одна из исследователей. — Наше восприятие искажает наш человеческий опыт, и современные стратегии велят искать жизнь в „зонах обитаемости“, которые по определению ориентируются на человека (или Землю). Так как же искать то, что неизвестно как выглядит? В этом помогут новые методы обнаружения с помощью машинного обучения — они могут помечать данные, не совпадающие с данными обучения, то есть не согласующиеся с современными теоретическими моделями».

Недавно новые плоды принесли поиски внеземной жизни в Солнечной системе. Команда ученых обнаружила новые свидетельства того, что в скрытых подо льдом водах Энцелада, одной из лун Сатурна, содержатся главные ингредиенты, необходимые для зарождения живых организмов. В данном случае — фосфор в форме фосфатов.