Фомы неверующие и паникеры. Как ученым сообщить нам о том, что они нашли инопланетян

Журналист Scientific American Джонатан О`Каллиган в своей статье описывает не столько само обнаружение внеземной жизни, сколько затронул другой важный аспект, касающийся проблем с информационной гигиеной у нас и неумения работать с данными.

Уже в относительно ближайшем будущем, по мнению некоторых видных астробиологов, мы, скорее всего обнаружим убедительные доказательства существования внеземной жизни, либо же исключим ее существование в известных нам пределах космоса, которые постоянно для нас отдаляются. Ответы мы можем получить к концу 2030-х годов благодаря одному из нескольких проектов, в рамках которых идет активнейший поиск инопланетной жизни. К тому времени на Землю прибудут образцы с Марса, возможно, содержащие конкретные доказательства того, что некогда на Красной планете была жизнь или же есть и сегодня. Космические аппараты также ищут жизнь на спутнике Юпитера — Европе, и Сатурна — Титане, которая возможно скрывается в подземных океанах обеих лун или же, в случае Титана, на его поверхности. Тем временем современные телескопы на Земле и в космосе изучат атмосферы потенциально обитаемых экзопланет вокруг ближайших звезд в поисках тех из них, где имеется такой же насыщенный биологией коктейль, что и на Земле.

Но как бы астробиологи не были уверены в том, что их поиски скоро принесут плоды, у них гораздо меньше уверенности в том, как сообщить об этом достижении, когда или если оно случится. Как им сообщить миру о том, что мы на самом деле не одиноки в этой вселенной, особенно если вспомнить о долгих годах сомнительных заявлений и фальстартов? Ведь их и раньше обманывали.

В прошлом месяце группа ученых взялась за решение этой проблемы с публикации в журнале Nature. Под руководством главного ученого NASA Джеймса Грина группа предложила новую структуру, которая бы помогла с проверкой информации и затем сообщила бы об обнаружении биосигнатур за пределами Земли, например, по аналогии с шкалой Торино, используемой для оценки опасности астероидов. Их идея: использовать шкалу от 1 до 7, что позволит постепенно повышать уверенность в каждом конкретном случае. Известная как шкала "уверенности в обнаружении жизни" или CoLD — нижние показатели будут просто иллюстрацией подтверждения того, что полученные результаты исследования не являются ошибочными и не абиотического происхождения, а высший балл будет свидетельствовать о том, что исследования надежны. "Это непросто все, — говорит Грин. — Но у нас на самом деле должны быть возможности об этом сообщить".

Между прочим, в истории имеется немало примеров попыток сообщить всем о прорывах в этой области. В 1996 г. президент Билл Клинтон объявил об открытии метеорита с Марса ALH84001, который, вроде как, содержал признаки жизни. "Если это открытие подтвердится, это, несомненно, станет одним из самых потрясающих открытий нашей Вселенной, которые когда-либо делала наука", — сказал он, выступая в Белом доме. Правда открытие так и не получило подтверждения: проведенный после анализ опроверг предварительные данные о жизни на Марсе. К счастью, тогда позитивное отношение к астробиологам в принципе таковым и осталось. Однако в случае, если история повторится, она может иметь катастрофические последствия. "Сегодня у нас есть социальные сети, а слухи, намеки и фейки распространяются как лесной пожар, — говорит бывший главный историк NASA Стивен Дик. — [Это] еще одна причина вести продуктивный диалог".

Не так давно на Венере, предположительно, нашли фосфин, который может свидетельствовать о наличии биосигнатур, и многие предполагали его биологическое происхождение, но при этом многие поставили открытие под сомнение. Были и еще более странные гипотезы вроде предположения о том, что межзвездный объект Оумуамуа, обнаруженный в нашей Солнечной системе в 2017 г., мог быть инопланетным космическим кораблем, а не астероидом или кометой, к которым учение отнеслись скептически, и которые могут привести к тому, что люди не поверят в реальное обнаружение внеземной жизни. По словам Грина, благодаря шкале CoLD ученым не придется "выть волком", поскольку любые абсолютно неоправданные утверждения не пройдут строгую проверку, обязательную для продвижения по шкале. "Такие оценки могут стать сенсацией", — говорит он.

Решение о том, как подойти к фактическому обнаружению биосигнатур, — это вопрос, которым занимаются и другие ученые. В июле ученые на семинаре "Стандарты доказательств обнаружения жизни", проводимом "насовскими" Network for Life Detection (NfoLD) и Nexus for Exoplanet System Science (NExSS) обсудили идею создания структуры, очень похожей на CoLD. В нем приняли участие сотни ученых, и многие высказались за более строгие протоколы коммуникации. "Все более вероятно, что у нас будет что—то действительно интересное в вопросе обнаружения жизни в другом мире, — говорит сопредседатель семинара Хизер Грэм из Центра космических полетов имени Годдарда. — И мы хотим подготовиться".

Если бы ученые утвердили шкалу CoLD, ее первые семь уровней — это о фактическом обнаружении потенциальной биосигнатуры. Затем ученым нужно будет исключить биологическое загрязнение, прежде чем доказывать то, что сигнал может иметь биологическое происхождение. И потом необходимо будет исключить небиологические источники с последующим независимым выявлением подобной биосигнатуры. Дальнейшие исследование должны были бы исключить небиологические варианты, прежде чем, наконец, будут продемонстрированы другие примеры биологической активности в той же среде. Таким образом 7—й уровень — это, по сути, доказательство наличия инопланетной жизни.

Надежда на то, что научное сообщество в целом согласится на использование такой шкалы, есть. Такие агентства, как NASA, также могут согласиться, что в свою очередь поможет определиться с будущими миссиями. "Если мы застряли на уровне 4 и полагаем, что сможем перейти на уровень 6 благодаря конкретной миссии, я готов профинансировать ее", — говорит Грин. В конце концов, как только шкала, подобная CoLD, станет повсеместной, рецензенты статей могут потребовать от авторов включить ее в любое заявление об обнаружении биосигнатур. "Один из вопросов, который мы обсуждали на семинаре: как мы мотивируем людей использовать ее? — рассказывает Виктория Медоуз из Вашингтонского университета, которая была другим сопредседателем семинара. — Проблема в том, что если у нас такой шкалы нет, то люди и не будут ею пользоваться".

Инициатива внедрения такого поэтапного подхода основана на том, что обнаружение внеземной жизни, скорее всего, поначалу будет воспринято двусмысленно, а не со стопроцентной уверенностью в правдивости сообщения. Поэтому на первом плане оказываются более "узкие" процессы поиска, базирующиеся на косвенных доказательствах. В октябре, например, доктор философии Зои Хавлена. студент Института горного дела и технологий Нью-Мексико, вошла в состав финансируемой NASA команды ученых, которая побывала в пещере в Апеннинских горах в Италии, чтобы собрать и изучить образцы минерала, называемого гипсом, который иногда свидетельствует о биологической активности и может присутствовать на Марсе. "[Гипс на Марсе] может быть похож на то, что мы видим в этих пещерных системах", — говорит Хавлена.

В то же время марсоход NASA Perseverance сейчас собирает образцы горных пород, чтобы отправить их на Землю в начале 2030-х гг., в которых могут быть доказательства существования жизни. А его первый образец, по словам Грин, — это марсианская атмосфера, с помощью которого можно выяснить, есть метан в разреженном воздухе. В рамках предыдущих миссий, а также благодаря телескопам на Земле, обнаружены свидетельства случайных выбросов газа в атмосферу Марса. На нашей планете объем метана восполняется за счет биологической активности, и образцы, собранные Perseverance, могут подтвердить аналогичную ситуацию на Марсе. В настоящее время по шкале CoLD наличие метана на Марсе оценивается "примерно на [уровне] 4", — говорит Грин. Но если окажется, что образец Perseverance содержит не только метан, но и метан, богатый изотопом под названием углерод 12, оценка полностью изменится. "Жизнь любит углерод 12, — говорит Грин. — Если весь метан в этой трубке — это углерод 12, мы сразу увеличим балл по шкале CoLD на единицу". Следующим шагом будет полет над поверхностью планеты, например, дрона вроде Ingenuity, который есть у Perseverance, но большего размера, чтобы найти источник метана,, который можно было бы исследовать.

Наиболее многообещающими местами для поиска жизни помимо Марса являются Европа и Титан, поскольку там имеются обширные подземные океаны, а, в случае последнего, густой атмосферы и озер жидких углеводородов. Но любые доказательства, обнаруженные на обеих лунах, также, вероятно, потребуют тщательного анализа. Европу с 2030 г. будет исследовать миссия NASA Europa Clipper, а с 2031 г. — миссия Европейского космического агентства (ESA) Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE); а на Титане к середине 2030-х гг. будет размещен роботизированный дрон NASA Dragonfly. Мадлен Гарнер, аспирантка государственного университета Монтаны, в настоящее время пытается установить, можно ли разработать оборудование для космодронов для обнаружения ДНК и РНК в этом и других инопланетных мирах. "На сегодня нет известного абиотического источника ДНК и РНК", — отмечает Гарнер. Ее исследования в области технологии твердотельных нанопор, которая в настоящее время используется на Международной космической станции для секвенирования ДНК, могут стать основой для средств обнаружения на космических зондах. "Если мы найдем ДНК или РНК, мы поймем, что там есть жизнь", — говорит она.

Ученые также готовятся к новой эре исследований экзопланет за пределами Солнечной системы, в рамках которых, возможно, будут обнаружены предварительные доказательства существования жизни в других мирах. Так, ESA работает над телескопом Planetary Transits and Oscillations of Stars (PLATO), запуск которого запланирован на 2026 г., и с помощью которого будет осуществляться поиск планет, похожих на Землю, вращающихся вокруг звезд, похожих на Солнце. "У нас нет четкого критерия каменистой планеты в так называемой обитаемой зоне звезды вроде Солнца", — говорит Хайке Рауэр, глава Института планетных исследований Немецкого аэрокосмического центра. С помощью PLATO ученые будут пытаться решить эту проблему. "Лучший вариант — полный двойник Земли: планета, с такими же массой и размерами, на таком же расстоянии от звезды, как наше Солнце", — добавил Рауэр.

Если или когда такие миры найдут, сложные орбитальные обсерватории, создание которых сейчас активно обсуждается помимо запуска телескопа NASA James Webb, запланированного на декабрь, могут стать еще более актуальными. В частности, возможна работа над многомиллиардным проектом, который сейчас рассматривается NASA, который, возможно, будет запущен в 2040-х гг. Он сможет сразу показывать планеты вроде Земли вокруг звезд, аналогичных Солнцу, мониторя их атмосферу на предмет признаков обитаемости и жизни. "Мы могли бы видеть океаны и континенты, и, возможно, леса", — считает Шон Домагал-Голдман, исполняющий обязанности заместителя директора Управления науки и исследований Центра космических полетов имени Годдарда NASA. Если бы в каком—нибудь мире с водой земного типа были обнаружены биосигнатурные газы, такие как кислород и метан, многие ученые точно были бы знали, что их долгие поиски жизни увенчались успехом.

Такой инструмент как CoLD, может очень помочь любому — от ученых до журналистов и широкой общественности — в оценке важности подобных открытий. Но далеко не всем эта идея кажется хорошей. Калеб Шарф, директор астробиологии Колумбийского университета, сомневается, что ученые смогут контролировать коммуникацию, и не уверен, поймет ли публика тщательно выстроенный обмен данными. "Я сомневаюсь, что научное сообщество действительно сможет это контролировать, — отмечает он. — Достаточно оглянуться на последние 20 месяцев жизни с Covid, когда нас постоянно снабжают статистическими данными и прогнозами, но мы все равно эти данные ужасно плохо интерпретируем".

Однако можно сказать наверняка, что процесс явно ускорился. "Мы сегодня в совершенно иной ситуации, чем даже 10 лет тому назад", — говорит Шарф. Исследования в различных областях, от изучения пещер на Земле до посещения далеких миров, могут приблизить нас к обнаружению (или же опровержению) внеземной жизни, чем когда—либо прежде. Решение о том, как сообщить об этом миру, будь то с помощью такого механизма, как шкала CoLD, или другим способом, — это то, что, возможно, стоит обсудить уже сейчас. "Мне кажется, мы не одни, — говорит Грэм Лау, астробиолог из Blue Marble Space Institute of Science. — Если там есть жизнь, мы уже близки к открытию".