Планка для утверждений о внеземной жизни стала выше
Поиск внеземной жизни долгое время велся между научным любопытством, общественным интересом и откровенным скептицизмом. Недавно ученые заявили о "самых убедительных доказательствах" существования жизни на далекой экзопланете — мире за пределами нашей Солнечной системы. Громкие заголовки часто обещают доказать, что мы не одиноки, но ученые сохраняют осторожность. Является ли это предостережение уникальным для области астробиологии? По правде говоря, крупные научные открытия редко воспринимаются быстро. Законы движения и гравитации Ньютона, теория тектоники плит Вегенера и изменение климата, вызванное деятельностью человека, подверглись длительному анализу, прежде чем был достигнут консенсус.
Но означает ли природа поиска внеземной жизни, что экстраординарные заявления требуют еще более экстраординарных доказательств? Мы уже видели новаторские доказательства в ходе этого поиска: от заявлений о биосигнатурах (потенциальных признаках жизни) в атмосфере Венеры до обнаружения марсоходами НАСА "леопардовых пятен" — потенциального признака прошлой микробной активности — в марсианской породе.
Обе истории вызвали общественный резонанс вокруг идеи о том, что мы, возможно, на шаг приблизились к обнаружению инопланетной жизни. Но при дальнейшем изучении более вероятными объяснениями стали абиотические (небиологические) процессы или ложное обнаружение.
Что касается экзопланеты K2-18 b, то ученые, работающие с данными космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST), объявили об обнаружении газов в атмосфере планеты — метана, углекислого газа и, что более важно, двух соединений, называемых диметилсульфид (DMS) и диметилдисульфид (DMDS). Насколько нам известно, на Земле DMS/DMDS вырабатываются исключительно живыми организмами.
Их присутствие, если оно будет точно подтверждено в достаточном количестве, может свидетельствовать о микробной жизни. Исследователи даже предполагают, что с вероятностью 99,4% обнаружение этих соединений не было случайностью — цифра, которая при повторных наблюдениях может стать золотым стандартом статистической достоверности в науке. Это цифра, известная как "пять сигм", которая соответствует примерно одному шансу из миллиона на то, что полученные результаты являются случайностью.
Так почему же научное сообщество не объявило это открытием инопланетной жизни? Ответ кроется в различии между обнаружением и атрибуцией, а также в природе самих доказательств.
JWST напрямую не "видит" молекулы. Вместо этого он измеряет способ, которым свет проходит сквозь атмосферу планеты или отражается от нее. Разные молекулы поглощают свет по—разному, и, анализируя эти закономерности поглощения, называемые спектрами, ученые делают вывод о том, какие химические вещества, вероятно, присутствуют в атмосфере. Это впечатляющий и сложный метод, но в то же время несовершенный.
Он основан на сложных моделях, которые предполагают, что мы понимаем биологические реакции и атмосферные условия планеты, находящейся на расстоянии 120 световых лет от нас. Спектры, указывающие на существование DMS/DMDS, могут быть обнаружены, потому что вы не можете объяснить спектр без молекулы, которую вы предсказали, но это также может быть результатом неоткрытой или неправильно понятой молекулы.
Сравнение климата
Учитывая, насколько важным было бы окончательное открытие внеземной жизни, эти предположения означают, что многие ученые проявляют осторожность. Но так ли это в других областях науки? Давайте сравним с другим научным прорывом: обнаружением и объяснением антропогенных изменений климата.
Взаимосвязь между температурой и повышением содержания CO2 впервые была обнаружена шведским ученым Сванте Аррениусом в 1927 году. Это было воспринято всерьез только после того, как мы начали регулярно измерять повышение температуры. Но в нашей атмосфере происходит множество процессов, которые способствуют поступлению и удалению CO2, многие из которых являются естественными.
Таким образом, связь между атмосферным CO2 и температурой, возможно, и была подтверждена, но все еще необходимо было установить ее соответствие.
Углерод имеет три так называемых разновидности, известные как изотопы. Один из этих изотопов, углерод-14, радиоактивен и распадается медленно. Когда ученые наблюдали увеличение содержания углекислого газа в атмосфере, но низкое содержание углерода-14, они могли сделать вывод, что углерод был очень старым — слишком старым, чтобы содержать какой-либо углерод-14. Ископаемые виды топлива — уголь, нефть и природный газ — состоят из древнего углерода и, следовательно, лишены углерода-14.
Таким образом, факт антропогенного изменения климата был доказан без всяких сомнений, и 97% ученых согласились с ним. В поисках внеземной жизни, как и в случае с изменением климата, существует этап обнаружения и установления причин, который требует тщательной проверки гипотез, а также тщательного изучения.
В случае с изменением климата у нас были локальные наблюдения из многих источников. Это примерно означает, что мы могли наблюдать эти источники вблизи. Поиск внеземной жизни основан на повторных наблюдениях с одних и тех же датчиков, расположенных на большом расстоянии. В таких ситуациях систематические ошибки обходятся дороже.
Кроме того, начиная с 1927 года, химический состав атмосферного изменения климата и выбросы ископаемого топлива подтверждались с помощью атмосферных испытаний в лабораторных условиях. Большая часть данных, которые, как мы видим, преподносятся как доказательства существования внеземной жизни, поступают с расстояния в несколько световых лет, с помощью одного прибора и без каких-либо образцов на месте.
Поиск внеземной жизни ведется не по высшему научному стандарту, но он ограничен невозможностью самостоятельно обнаружить и сопоставить многочисленные доказательства.
На данный момент заявления о K2-18b остаются убедительными, но неубедительными.
Это не значит, что мы не продвигаемся вперед. Каждое новое наблюдение добавляет к растущему объему знаний о Вселенной и нашем месте в ней. Поиск продолжается — не потому, что мы слишком осторожны, а потому, что у нас есть на это основания.
