|
Что, если внеземная жизнь не будет найдена
|
|
|
|
“Что, если внеземная жизнь не будет найдена?” Хотя это, возможно, и не идеальный результат наших нынешних поисков признаков жизни в других уголках космоса, тем не менее, это может привести к неожиданным новым открытиям и помочь точно настроить будущие поиски, считает международная группа исследователей в новом исследовании.
|
|
|
|
Исследованием руководил доктор Даниэль Ангерхаузен, профессор ETH Zurich и филиала института SETI, который размышлял о том, что можно почерпнуть из исследований, которые не смогли обнаружить жизнь в космосе. С помощью сложного статистического анализа Ангерхаузен и его команда работали над тем, чтобы понять, как такой результат может установить новые исходные данные по количеству и типам изучаемых миров.
|
|
|
|
Один из главных выводов исследования заключается в том, что будущие исследователи могли бы использовать необнаружение для установления верхних пределов вероятности наличия жизни на определенных типах планет. Например, если ученые исследуют от 40 до 80 экзопланет и не обнаружат никаких признаков жизни, они могут обоснованно заключить, что вероятность того, что подобные планеты обитаемы, составляет менее 10-20 процентов.
|
|
|
|
Даже этот небольшой процент все равно оставляет значительное количество потенциальных кандидатов. С учетом 10-процентной вероятности современные модели предполагают существование десяти обитаемых планет.
|
|
|
|
|
|
|
Основная проблема при интерпретации таких данных заключается в том, что наблюдения всегда содержат некоторую неопределенность. Отсутствие биосигнала может привести к ложноотрицательному результату, в то время как включение планет, не обладающих необходимыми для жизни свойствами, может привести к обманчиво низкому уровню обнаружения.
|
|
|
|
“Дело не только в том, сколько планет мы наблюдаем, но и в том, чтобы задавать правильные вопросы и насколько мы можем быть уверены в том, что увидим или не увидим то, что ищем”, – говорит Ангерхаузен. “Если мы не будем осторожны и чрезмерно уверены в своих способностях идентифицировать жизнь, даже масштабное исследование может привести к ошибочным результатам”.
|
|
|
|
Определение этих “правильных вопросов” особенно важно, поскольку в ближайшие годы готовятся к запуску новые миссии, нацеленные на поиск жизни. ETH Zurich возглавляет миссию Life Interferometer for Exoplanets ("Интерферометр жизни для экзопланет") — проект, рассчитанный на пять-шесть лет для обнаружения жизни в космосе, который разрабатывается с 2017 года. LIFE сосредоточится на экзопланетах земного типа с аналогичной массой, радиусом и температурой, анализируя их атмосферу на наличие воды, кислорода и других биосигналов.
|
|
|
|
Космический аппарат будет оснащен обнуляющим интерферометром, предназначенным для подавления доминирующих сигналов и выявления слабых биосигналов в средней инфракрасной области спектра, где ключевые молекулы имеют отчетливые спектральные особенности. Запланированные наблюдения позволят получить достаточно большую выборку, чтобы астробиологи могли начать делать более конкретные выводы о распространенности жизни в нашей галактике.
|
|
Задавайте вопросы и читайте результаты.
|
|
|
|
Авторы подчеркивают, что даже при наличии передовых инструментов статистическая точность и осознание неопределенности и предвзятости необходимы для получения значимых результатов. Команда рекомендует задавать конкретные, поддающиеся измерению вопросы, такие как: “Какая часть скалистых планет в обитаемой зоне Солнечной системы демонстрирует явные признаки наличия водяного пара, кислорода и метана?” вместо “На скольких планетах есть жизнь?”.
|
|
|
|
Кроме того, команда оценила, повлияют ли предположения, основанные на предыдущих знаниях, на результаты опросов. Они провели этот анализ, сравнив результаты байесовского статистического анализа, учитывающего предварительное обучение, с частотным подходом, но не сделали этого. Результаты по размеру выборки, примерно соответствовавшему ожиданиям исследователей от ЖИЗНИ, показали, что оба метода дают очень схожие результаты.
|
|
|
|
“В прикладной науке байесовскую и частотную статистику иногда интерпретируют как две конкурирующие школы мышления. Как специалисту по статистике, мне нравится рассматривать их как альтернативные и дополняющие друг друга способы понимания мира и интерпретации вероятностей”, - говорит соавтор Эмили Гарвин.
|
|
Планирование будущих миссий
|
|
|
|
“Небольшие различия в научных целях исследования могут потребовать применения различных статистических методов для получения надежного и точного ответа”, - добавил Гарвин. “Мы хотели показать, как различные подходы обеспечивают взаимодополняющее понимание одного и того же набора данных и, таким образом, представляют дорожную карту для внедрения различных систем”.
|
|
|
|
В исследовании подчеркивается важность совершенствования методологии при исследовании космоса путем анализа данных и самих вопросов, лежащих в основе анализа. В то время как человечество ищет потенциальную иголку в стоге сена внеземной жизни, ученые должны придерживаться строго целенаправленного подхода, чтобы не упустить из виду слабые сигналы, которые могут свидетельствовать о новаторском открытии.
|
|
|
|
“Одно положительное обнаружение изменило бы все, – говорит Ангерхаузен, – но даже если мы не найдем жизнь, мы сможем количественно оценить, насколько редкими - или обычными - могут быть планеты с обнаруживаемыми биосигналами”.
|
|
|
|
Источник
|
