Как искать жизнь в том виде, в котором мы ее не знаем

Большая часть астробиологии сосредоточена на поиске организмов с химическим составом, похожим на наш, но вполне могут быть и другие виды.На семинаре для первокурсников в Гарварде в прошлом семестре я упомянул, что ближайшая к Солнцу звезда, Проксима Центавра, испускает в основном инфракрасное излучение и имеет планету Проксима b в обитаемой зоне вокруг себя.

 

КОСМОС / Инопланетяне
|

В качестве вызова для студентов я спросил: "Предположим, что на поверхности Проксимы b ползают существа? Как бы выглядели их глаза, чувствительные к инфракрасному излучению?". Самый способный ученик в классе ответил через несколько секунд, представив изображение креветки-богомола, которая обладает инфракрасным зрением. Глаза креветки выглядят как два шарика для пинг-понга, соединенные шнурами с ее головой. "Она похожа на инопланетянина", - прошептала она.

Пытаясь представить себе то, чего мы никогда не видели, мы часто прибегаем к тому, что уже видели. По этой причине в поисках внеземной жизни мы обычно ищем жизнь такой, какой мы ее знаем. Но есть ли путь для расширения нашего воображения до жизни, какой мы ее не знаем?

В физике аналогичный путь был установлен уже столетие назад и оказался успешным во многих контекстах. Он включает в себя проведение лабораторных экспериментов, которые раскрывают основные законы физики, которые, в свою очередь, применимы ко всей Вселенной. Например, примерно в то же время, когда в лаборатории Джеймса Чедвика в 1932 году был открыт нейтрон, Лев Ландау предположил, что могут существовать звезды, состоящие из нейтронов. Впоследствии астрономы поняли, что на самом деле только в нашей галактике Млечный Путь существует около 100 миллионов нейтронных звезд, а в наблюдаемой Вселенной - в миллиард раз больше. Недавно эксперимент LIGO обнаружил гравитационно-волновые сигналы от столкновений между нейтронными звездами на космологических расстояниях. Теперь считается, что в результате таких столкновений образуется драгоценное золото, из которого выковывают обручальные кольца. Мораль этой истории заключается в том, что физики смогли представить себе нечто новое во Вселенной в целом и искать его в небе, следуя представлениям, полученным в результате лабораторных экспериментов на Земле.

Поиск внеземной жизни может идти по аналогичному пути. Создавая в лаборатории синтетическую жизнь различными способами из супа химических веществ, мы можем представить себе новые среды, в которых жизнь может протекать иначе, чем на Земле. Ситуация похожа на составление книги рецептов с рецептами для выпечки различных видов пирогов. Для того чтобы составить богатую книгу рецептов, нам необходимо экспериментировать со многими типами химических веществ. Кроме того, как я отметил в работе с Манасви Лингам, в этих экспериментах могут использоваться другие жидкости, кроме воды, которая считается необходимой для жизни, как мы ее знаем.

Один из моих коллег по Гарварду, нобелевский лауреат Джек Шостак, близок к созданию синтетической жизни в своей лаборатории. Любой успех в использовании одного рецепта может привести к вариациям, которые дадут разнообразные результаты, которые будут собраны в нашу книгу рецептов синтетической жизни. Определив подходящие условия окружающей среды на основе наших лабораторных экспериментов, мы сможем впоследствии искать реальные системы, где они реализуются на небе, как в случае с нейтронными звездами.

Следуя этому подходу, мы должны быть столь же осторожны, как и при использовании ядерной энергии. Создание искусственных вариантов жизни в наших лабораториях сопряжено с риском вызвать экологическую катастрофу, как это было в истории о Франкенштейне. Такие эксперименты должны проводиться в изолированной среде, чтобы случайные столкновения с неизвестной нам жизнью не поставили под угрозу жизнь, которую мы знаем.

Хотя поверхности планет и астероидов можно исследовать дистанционно на предмет биологических признаков, внеземная жизнь может быть наиболее многочисленной под поверхностью. Пригодные для жизни условия могут существовать в океанах под толстой ледяной поверхностью не только внутри лун, таких как Энцелад Сатурна или Европа Юпитера, но и внутри свободно плавающих объектов в межзвездном пространстве. В другом исследовании Лингама мы показали, что число объектов, несущих жизнь, может на много порядков превышать число каменистых планет в пригодной для жизни зоне вокруг звезд.

Адаптация жизни к экстремальным условиям может принимать экзотические формы, примером чему служат экстремофилы на Земле. Например, недавно были обнаружены замороженные микроскопические животные, выжившие 24 000 лет в сибирской вечной мерзлоте, а под морским дном была обнаружена микробная жизнь, сохраняющаяся 100 миллионов лет. Эти микробы зародились во время теплого мелового периода, когда на Земле господствовали динозавры.

В Солнечной системе наиболее близкие к Земле условия реализованы на ее ближайших соседях - Венере и Марсе. Недавно НАСА выбрало две новые миссии для изучения Венеры, а марсоход Perseverance ищет следы жизни на Марсе. Если внеземная жизнь будет обнаружена, ключевым последующим вопросом будет вопрос о том, является ли она "жизнью, какой мы ее знаем". Если нет, то мы поймем, что существует множество химических путей к естественной жизни. Но если мы найдем доказательства марсианской или венерианской жизни, которая похожа на земную, то это может указывать на особое предпочтение "жизни, как мы ее знаем". В качестве альтернативы, жизнь могла быть занесена камнями, которые перемещались между планетами в процессе, называемом панспермией. Мы с моим студентом Амиром Сираджем написали работу, в которой показали, что перенос жизни мог быть опосредован астероидами, падающими на планеты. Мы также должны помнить об очень отдаленной возможности того, что жизнь была посеяна во внутренней Солнечной системе "внесолнечным садовником", а именно посредством "направленной панспермии".

Мое самое яркое детское воспоминание - это разговоры за ужином, во время которых взрослые в комнате делали вид, что знают гораздо больше, чем на самом деле. Это, несомненно, была форма "интеллектуального макияжа", который они наносили, чтобы улучшить свой внешний вид. И если я задавал вопрос, на который у этих притворщиков не было готового ответа, они отметали его как не относящийся к делу.

Наука предлагает привилегию сохранить наше детское любопытство. Продвижение научных знаний путем экспериментов невозможно остановить. Хочется надеяться, что мы найдем рецепт искусственной жизни, который позволит нам представить себе нечто гораздо более разумное, чем естественная жизнь, с которой мы сталкивались до сих пор. Это будет унизительный опыт. Но даже если мы не обнаружим этот высший разум в наших лабораториях, его побочные продукты могут просто появиться в нашем небе в виде почты, отправленной из далеких окрестностей Млечного Пути. И мы будем искать это с помощью телескопов недавно объявленного проекта "Галилео".


Комментарии

Пока нет комментриев, будьте первым кто выскажется

Добавление комментария

Ваше имя
Почта
Комментарий
Учитывая размер Вселенной, шансы на то, что внеземная жизнь где-то существует, есть, и высокие. Некоторые ученые даже думают, что мы найдем ее к 2040

Экзопланета Kepler-452b (справа) по сравнению с Землёй (слева). Изучать планеты, похожие на Землю, имеет смысл. Но может оказаться, что они не будут

- Дмитрий Георгиевич, скажите, как всё-таки правильно говорить - нейтронные звезды или черные дыры? - Это разные объекты, и разница кардинальная.

Главной задачей ученых станет изучение эволюции вещества в космосе, сообщили в Уральском федеральном университете.

Не проходит и месяца, чтобы ученые не выяснили каких-то новых фактов о Вселенной вокруг. И чем больше мы знаем о космосе и планетах, тем больше











РУбрики
все шаблоны для dle на сайте newtemplates.ru скачать