Переворот в поиске жизни в космосе: Как новый научный метод отсеивает 99% планет и находит самые перспективные

Человечество вглядывается в звёзды с новой надеждой и новыми инструментами. На смену легендарному «Джеймсу Уэббу» уже готовятся новые гиганты, такие как «Обсерватория обитаемых миров», призванные дать нам прямой взгляд на планеты у соседних звёзд. Поиск жизни за пределами Земли из области научной фантастики превратился в одну из самых динамичных и дорогостоящих отраслей современной науки. Но вместе с ростом наших технических возможностей растёт и понимание главной проблемы: мы ищем то, не зная что, и не совсем понимая, где.

Недавние спорные намёки на биосигнатуры в атмосфере Венеры или на экзопланете K2-18b показали, насколько легко обмануться. Просто найти химический элемент, который на Земле связан с жизнью, — это лишь полдела. А что, если среда, где он найден, в принципе не способна поддерживать ту жизнь, которая его производит? Чтобы не тратить миллиарды долларов и десятилетия работы телескопов впустую, учёным нужен был новый, более тонкий навигатор. И, кажется, они его создали.

От «поиска воды» к тонкой настройке

Долгое время главной мантрой астробиологов была простая и понятная фраза: «Следуй за водой». Логика была железной: вся известная нам жизнь зависит от воды, а её наличие в жидком виде гарантирует умеренные температуры — не слишком жарко и не слишком холодно для сложной химии. Эта стратегия позволила очертить так называемые «зоны обитаемости» вокруг звёзд — области, где на планете гипотетически может существовать жидкая вода.

Но чем больше мы узнаём о жизни на самой Земле, тем более наивной кажется эта установка. Мы открыли организмы-экстремофилы, которые прекрасно себя чувствуют в кипящих гейзерах, в ледяных глубинах Антарктики, в концентрированных соляных растворах и даже в условиях высокого радиационного фона. Если жизнь на нашей планете настолько изобретательна, почему мы решили, что инопланетная будет придерживаться наших скромных представлений о комфорте?

Стало очевидно, что бинарный подход «есть вода / нет воды» — это слишком грубый фильтр. Нужен был инструмент, способный работать с полутонами, вероятностями и неполными данными. Ведь всё, что у нас есть о мирах за пределами Солнечной системы, — это косвенные данные, обрывки информации со множеством «но» и «возможно».

Больше не «да/нет», а «какова вероятность?»

Группа учёных под эгидой НАСА решила перевернуть саму логику вопроса. Их новый подход, названный «концепцией количественной оценки обитаемости», меняет правила игры в двух ключевых аспектах.

Во-первых, они отказались от абстрактного вопроса «Обитаема ли эта планета?». Вместо него они предлагают задавать более конкретный и практически проверяемый вопрос: «Сможет ли конкретный тип организма выжить в известных нам условиях этой планеты?»

Разница колоссальная. Никто не будет спорить, что Антарктида непригодна для верблюдов, но для императорских пингвинов — это рай. Точно так же какой-нибудь мир может быть смертельным для земной бактерии, но идеальным домом для гипотетического существа, дышащего метаном. Этот сдвиг фокуса позволяет перейти от туманных рассуждений к математическому моделированию.

Во-вторых, новая система не требует от учёных чёрно-белых ответов. Она создана для работы с неопределённостью. В её основе лежит сравнение двух моделей:

1. «Модель среды обитания»: Сюда вносится всё, что мы знаем о планете или её спутнике — температура, давление, состав атмосферы, уровень радиации. Важно, что модель учитывает погрешности и неполноту этих данных. Например, «температура на поверхности от -50°C до +10°C с вероятностью 80%».
2. «Модель организма»: Это «профиль» конкретного живого существа. В него закладываются пределы его выживаемости. Это может быть как реальный земной экстремофил (например, микроорганизм из гидротермального источника), так и гипотетическая форма инопланетной жизни, для которой учёные прописали теоретические потребности.

Далее система просто сопоставляет эти две модели и выдаёт ответ не в формате «да/нет», а в виде вероятности: каков шанс, что этот организм и эта среда совместимы?

Космический дейтинг: сводим планету с организмом

На практике этот подход напоминает сложный алгоритм совместимости, своего рода «космический Tinder». Учёные могут взять профиль подлёдного океана Европы (спутника Юпитера) и «примерить» к нему модель земной археи, живущей в холодных водах без света. Система рассчитает вероятность её выживания. Можно пойти дальше: создать модель гипотетической кремниевой формы жизни и проверить, какие из уже открытых скалистых экзопланет могли бы стать для неё домом.

Это даёт два мощнейших практических преимущества:

1. Приоритезация целей. Время работы космических телескопов стоит баснословных денег. Вместо того чтобы наугад изучать десятки «потенциально обитаемых» миров, астрономы смогут рассчитать, какая из планет (допустим, А или Б) имеет более высокую вероятность поддержки хотя бы одной из известных или гипотетических форм жизни. Это позволит направить самые мощные инструменты на самые перспективные цели.
2. Проверка биосигнатур. Представим, что телескоп обнаружил в атмосфере далёкой планеты метан. Это интригует, ведь на Земле его производят живые организмы. Новая модель позволит немедленно проверить: а условия на этой планете вообще совместимы с жизнью метаногенов? Если расчёты покажут почти нулевую вероятность, то сенсацию можно отложить и искать геологическое объяснение. Если же совместимость высокая — это станет веским аргументом в пользу биологической гипотезы.

Что дальше? От теории к практике

Разработчики сделали свою модель открытой, чтобы учёные по всему миру могли её использовать и дополнять. Следующий шаг — создание глобальной базы данных. В неё войдут профили сотен земных экстремофилов, а также модели самых смелых гипотез об инопланетной биохимии.

Эта работа — тихая революция в астробиологии. Она знаменует переход от романтического поиска «братьев по разуму» к системной, прагматичной и математически выверенной науке. Мы больше не ищем просто «жизнь», мы ищем совпадения — идеальные пары из сред обитания и организмов, которые могли бы в них процветать. И хотя до окончательного ответа ещё далеко, теперь у нас есть гораздо более умный способ его искать.