Хоми невірні та панікери. Як вченим повідомити про те, що вони знайшли інопланетян

Журналіст Scientific American Джонатан О`Каллаган у своїй статті описує не стільки саме виявлення позаземного життя, скільки торкнувся іншого важливого аспекту, що стосується проблем з інформаційною гігієною у нас та невміння працювати з даними.

Вже в найближчому майбутньому, на думку деяких відомих астробіологів, ми, швидше за все, виявимо переконливі докази існування позаземного життя або ж виключимо його існування у відомих нам межах космосу, які постійно для нас віддаляються. Відповіді ми можемо отримати до кінця 2030-х років завдяки одному з кількох проєктів, у рамках яких триває найактивніший пошук інопланетного життя. На той час на Землю прибудуть зразки з Марса, які, можливо, містять конкретні докази того, що колись на Червоній планеті було життя або є і сьогодні. Космічні апарати також шукають життя на супутнику Юпітера — Європі і Сатурна — Титані, що, можливо, ховається в підземних океанах обох місяців або, у випадку Титана, на його поверхні. Тим часом сучасні телескопи Землі й у космосі вивчать атмосфери потенційно живих екзопланет навколо найближчих зірок у пошуках тих, де є такий самий насичений біологією коктейль, як і на Землі.

Але як би астробіологи не були впевнені в тому, що їх пошуки скоро принесуть плоди, у них набагато менше впевненості в тому, як повідомити про це досягнення, коли воно станеться. Як їм повідомити світу про те, що ми насправді не самотні в цьому всесвіті, особливо якщо згадати про довгі роки сумнівних заяв і фальстартів? Адже їх і раніше дурили.

Минулого місяця група вчених взялася до вирішення цієї проблеми з публікації в журналі Nature. Під керівництвом головного вченого NASA Джеймса Гріна група запропонувала нову структуру, яка б допомогла з перевіркою інформації і потім повідомила про виявлення біосигнатур за межами Землі, наприклад, за аналогією зі шкалою Торіно, яка використовується для оцінки небезпеки астероїдів. Їхня ідея: використовувати шкалу від 1 до 7, що дозволить поступово підвищувати впевненість у кожному конкретному випадку. Відома як шкала "впевненості у виявленні життя" або CoLD — нижні показники будуть просто ілюстрацією підтвердження того, що отримані результати дослідження не є помилковими і не абіотичного походження, а вищий бал свідчить про те, що дослідження надійні. "Це непросто все, — каже Грін. — Але у нас насправді мають бути можливості про це повідомити".

До речі, в історії є чимало прикладів спроб повідомити всіх про прориви в цій галузі. У 1996 р. президент Білл Клінтон оголосив про відкриття метеорита з Марса ALH84001, який начебто містив ознаки життя. "Якщо це відкриття підтвердиться, це, безсумнівно, стане одним із найбільш приголомшливих відкриттів нашого Всесвіту, які будь-коли робила наука", — сказав він, виступаючи в Білому домі. Щоправда, відкриття так і не отримало підтвердження: проведений після аналіз спростував попередні дані про життя на Марсі. На щастя, тоді позитивне ставлення до астробіологів, у принципі таким і залишилося. Однак якщо історія повториться, вона може мати катастрофічні наслідки. "Сьогодні у нас є соціальні мережі, а чутки, натяки та фейки поширюються як лісова пожежа, – каже колишній головний історик NASA Стівен Дік. – [Це] ще одна причина вести продуктивний діалог".

Нещодавно на Венері, ймовірно, знайшли фосфін, який може свідчити про наявність біосигнатур, і багато хто припускав його біологічне походження, але при цьому багато хто поставив відкриття під сумнів. Були й ще дивніші гіпотези на кшталт припущення про те, що міжзоряний об'єкт Оумуамуа, виявлений у нашій Сонячній системі в 2017 р., міг бути інопланетним космічним кораблем, а не астероїдом чи кометою, до яких вчені поставилися скептично, і які можуть призвести до того, що люди не повірять у реальне виявлення позаземного життя. За словами Гріна, завдяки шкалі CoLD вченим не доведеться "вити вовком", оскільки будь-які абсолютно невиправдані твердження не пройдуть сувору перевірку, обов'язкову для просування за шкалою. "Такі оцінки можуть стати сенсацією", — каже він.

Рішення про те, як підійти до фактичного виявлення біосигнатур, це питання, яким займаються й інші вчені. У липні вчені на семінарі "Стандарти доказів виявлення життя", що проводиться "насовськими" Network for Life Detection (NfoLD) та Nexus for Exoplanet System Science (NExSS), обговорили ідею створення структури, дуже схожої на CoLD. У ньому взяли участь сотні вчених і багато висловилися за суворіші протоколи комунікації. "Все більш імовірно, що ми матимемо щось справді цікаве у питанні виявлення життя в іншому світі, — каже співголова семінару Хізер Грем із Центру космічних польотів ім. Годдарда. — І ми хочемо підготуватися".

Якби вчені затвердили шкалу CoLD, її перші сім рівнів — це фактичне виявлення потенційної біосигнатури. Потім вченим потрібно буде виключити біологічне забруднення, перш ніж доводити, що сигнал може мати біологічне походження. І потім необхідно виключити небіологічні джерела з подальшим незалежним виявленням подібної біосигнатури. Подальші дослідження мали б виключити небіологічні варіанти, перш ніж, нарешті, буде продемонстровано інші приклади біологічної активності у тому середовищі. Таким чином, сьомий рівень — це, по суті, доказ наявності інопланетного життя.

Надія на те, що наукова спільнота загалом погодиться на використання такої шкали, є. Такі агентства, як NASA, також можуть погодитися, що допоможе визначитися з майбутніми місіями. "Якщо ми застрягли на рівні 4 і вважаємо, що зможемо перейти на рівень 6 завдяки конкретній місії, я готовий профінансувати її", — каже Грін. Зрештою, як тільки шкала, подібна до CoLD, стане повсюдною, рецензенти статей можуть вимагати від авторів включити її до будь-якої заяви про виявлення біосигнатур. "Одне з питань, яке ми обговорювали на семінарі: як ми мотивуємо людей використовувати її? — розповідає Вікторія Медоуз із Вашингтонського університету, яка була іншим співголовою семінару. — Проблема в тому, що якщо у нас такої шкали немає, то люди й не будуть нею користуватися".

Ініціатива застосування такого поетапного підходу полягає в тому, що виявлення позаземного життя, швидше за все, спочатку буде сприйнято двозначно, а чи не зі стовідсотковою впевненістю у правдивості повідомлення. Тому на першому плані виявляються більш "вузькі" процеси пошуку, що базуються на непрямих доказах. У жовтні, наприклад, доктор філософії Зої Хавлена, студентка Інституту гірничої справи та технологій Нью-Мексико, увійшла до складу фінансованої NASA команди вчених, яка побувала в печері в Апеннінських горах в Італії, щоб зібрати та вивчити зразки мінералу, званого гіпсом, який іноді свідчить про біологічну активність і може бути присутнім на Марсі. "[Гіпс на Марсі] може бути схожим на те, що ми бачимо в цих печерних системах", — говорить Хавлена.

У той же час марсохід NASA Perseverance зараз збирає зразки гірських порід, щоб відправити їх на Землю на початку 2030-х, в яких можуть бути докази існування життя. А його перший зразок, за словами Гріна, — це марсіанська атмосфера, за допомогою якої можна з'ясувати, є метан у розрідженому повітрі. У рамках попередніх місій, а також завдяки телескопам на Землі виявлено свідчення випадкових викидів газу в атмосферу Марса. На планеті обсяг метану поповнюється з допомогою біологічної активності, а зразки, зібрані Perseverance, можуть підтвердити аналогічну ситуацію на Марсі. В даний час за шкалою CoLD наявність метану на Марсі оцінюється "приблизно на рівні 4", — говорить Грін. Але якщо виявиться, що зразок Perseverance містить не тільки метан, але й метан, що багатий на ізотоп під назвою "вуглець 12", оцінка повністю зміниться. "Життя любить вуглець 12, – каже Грін. – Якщо весь метан у цій трубці – це вуглець 12, ми відразу збільшимо бал за шкалою CoLD на одиницю". Наступним кроком буде політ над поверхнею планети, наприклад, дрона на зразок Ingenuity, який є у Perseverance, але більшого розміру, щоб знайти джерело метану, яке можна було б дослідити.

Найбільш багатообіцяючими місцями для пошуку життя, крім Марса, є Європа і Титан, оскільки там є великі підземні океани, а у разі останнього, густої атмосфери та озер рідких вуглеводнів. Але будь-які докази, що виявлені на обох місяцях, також, ймовірно, вимагатимуть ретельного аналізу. Європу з 2030 р. досліджуватиме місія NASA Europa Clipper, а з 2031 р. — місія Європейського космічного агентства (ESA) Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE); а на Титані до середини 2030-х років. буде розміщено роботизований дрон NASA Dragonfly. Мадлен Гарнер, аспірантка державного університету Монтани, зараз намагається встановити, чи можна розробити обладнання для космодронів для виявлення ДНК і РНК у цьому та інших інопланетних світах. "На сьогодні немає відомого абіотичного джерела ДНК та РНК", — зазначає Гарнер. Її дослідження в галузі технології твердотільних нанопорів, що в даний час використовується на Міжнародній космічній станції для секвенування ДНК, можуть стати основою засобів виявлення на космічних зондах. "Якщо ми знайдемо ДНК чи РНК, ми зрозуміємо, що там є життя", — каже вона.

Вчені також готуються до нової ери досліджень екзопланет за межами Сонячної системи, в рамках яких, можливо, будуть виявлені попередні докази життя в інших світах. Так, ESA працює над телескопом Planetary Transits and Oscillations of Stars (PLATO), запуск якого запланований на 2026 р., і за допомогою якого здійснюватиметься пошук планет, схожих на Землю, що обертаються навколо зірок, схожих на Сонце. "У нас немає чіткого критерію кам'янистої планети в так званій зоні зірки на кшталт Сонця", — говорить Хайке Рауер, голова Інституту планетних досліджень Німецького аерокосмічного центру. За допомогою PLATO вчені намагатимуться вирішити цю проблему. "Найкращий варіант — повний двійник Землі: планета, з такими ж масою і розмірами, на такій відстані від зірки, як наше Сонце", — додав Рауер.

Якщо або коли такі світи знайдуть, складні орбітальні обсерваторії, створення яких зараз активно обговорюється, крім запуску телескопа NASA James Webb, запланованого на грудень, можуть стати ще актуальнішими. Зокрема, можлива робота над багатомільярдним проєктом, що зараз розглядається NASA, який, можливо, буде запущений у 2040-х роках. Він зможе одразу показувати планети на кшталт Землі навколо зірок, аналогічних Сонцю, моніторити їхню атмосферу на предмет ознак проживання та життя. "Ми могли б бачити океани та континенти і, можливо, ліси", — вважає Шон Домагал-Голдман, виконуючий обов'язки заступника директора Управління науки та досліджень Центру космічних польотів ім. Годдарда NASA. Якби в якомусь світі з водою земного типу були виявлені біосигнатурні гази, такі як кисень і метан, багато вчених точно знали б, що їхні довгі пошуки життя увінчалися успіхом.

Такий інструмент, як CoLD, може дуже допомогти будь-кому — від науковців до журналістів і широкому загалу — в оцінці важливості подібних відкриттів. Але далеко не всім ця ідея здається гарною. Калеб Шарф, директор астробіології Колумбійського університету, сумнівається, що вчені зможуть контролювати комунікацію, і не впевнений, чи зрозуміє публіка ретельно вибудований обмін даними. "Я сумніваюся, що наукова спільнота дійсно зможе це контролювати, — зазначає він. — Достатньо озирнутися на останні 20 місяців життя з Covid, коли нас постійно постачають статистичними даними та прогнозами, але ми все одно ці дані страшенно погано інтерпретуємо".

Проте можна сказати, напевно, що процес явно прискорився. "Ми сьогодні у зовсім іншій ситуації, ніж навіть 10 років тому", — каже Шарф. Дослідження в різних галузях, від вивчення печер на Землі до відвідування далеких світів, можуть наблизити нас до виявлення (або спростування) позаземного життя, ніж будь-коли раніше. Рішення про те, як повідомити про це світ, чи то за допомогою такого механізму, як шкала CoLD, чи іншим способом — це те, що, можливо, варто обговорити вже зараз. "Мені здається, ми не одні, — каже Грем Лау, астробіолог із Blue Marble Space Institute of Science. — Якщо там є життя, ми вже близькі до відкриття".