Признаки жизни на далёких планетах звучат захватывающе. Но подтверждение может занять годы
Как астрохимики ищут молекулы жизни в космосе — и почему «сенсации» часто оказываются ошибкой
Астрономы могут использовать телескопы, чтобы находить конкретные молекулы в атмосферах соседних планет, в туманностях (облаках межзвёздной пыли и газа) за сотни или тысячи световых лет от нас, или в галактиках за пределами Млечного Пути. За почти сто лет (первую такую молекулу обнаружили в 1937 году) учёные нашли более 350 молекул в пространстве между и вокруг звёзд. Каждый год космическая химическая кладовая пополняется от нескольких до пары десятков новых находок. Многие из этих молекул — предшественники биомолекул, то есть они могут дать подсказки о происхождении жизни в других уголках космоса.
Как астрохимик, я изучаю химические вещества в космосе, особенно в далёких облаках, где рождаются звёзды. Но даже меня никогда не перестают изумлять точные наблюдения, которые собирают эти телескопы. С этим ongoing бумом астрохимических переписей есть чему радоваться. Однако иногда радость бывает преждевременной. Находить молекулы в местах, которые люди, скорее всего, никогда не посетят, — непростая задача, поэтому проверка (а иногда и исправление) этих наблюдений — непрерывный процесс, особенно для молекул с не очень сильными сигналами.
Как «увидеть» молекулы в космосе
Астрономы не могут посетить соседние планеты, не говоря уже о далёких звёздообразующих регионах. Так как же они узнают, что там есть? Астрономы наблюдают космос с помощью телескопов, которые собирают электромагнитную энергию разных длин волн. Для астрохимии обычно используют радиотелескопы. Эти инструменты, похожие на спутниковые тарелки, «видят» радиоволны — у них длина волны гораздо больше, чем может воспринять человеческий глаз.
Когда молекулы свободно кувыркаются в космосе в газообразном состоянии, они вращаются, и это движение высвобождает энергию в виде фотонов. Разные типы вращения требуют разных уровней энергии. Каждый фотон несёт эту энергию к телескопу, который регистрирует его сигнал. Чем больше фотонов с определённой энергией, тем сильнее сигнал. Если радиотелескоп регистрирует все ожидаемые сигналы для данной молекулы (её спектр), то астрономы могут с уверенностью сказать, что они обнаружили эту молекулу. Инфракрасные телескопы (например, «Джеймс Уэбб») или телескопы видимого света («Хаббл») тоже можно использовать для астрохимии, но сигналы там часто труднее различить.
Что нужно знать, чтобы искать
За каждым открытием новой молекулы в космосе стоят месяцы или даже годы работы по захвату химических «отпечатков пальцев» (спектра). Я провёл около года в Кёльнском университете, где использовал компьютерные модели астрофизически интересных химических веществ, чтобы предсказать, как будут выглядеть их спектры. В лаборатории я помещал химикаты в стеклянную трубку под вакуумом, имитируя космические условия, и записывал, что увидел бы радиотелескоп, если бы смотрел только на эту молекулу. Астрономы уже нашли некоторые из этих молекул в космосе, и мы перепроверяли их, но также смотрели на молекулы, которые, по нашим прогнозам, могут где-то существовать.
Мы с командой учёных снова и снова настраивали компьютерные параметры, пока смоделированные спектры не совпадали с экспериментальными данными. Когда это происходило, это означало, что модель надёжно воспроизводит «отпечаток» молекулы в космосе. Надёжные модельные спектры позволяют астрономам обнаруживать химические сигналы на частотах, которые уже нельзя измерить в лаборатории. Хотя моё участие в кёльнской команде не привело к открытию новой молекулы, я оценил работу, стоящую за кулисами: лабораторные измерения делаются именно для того, чтобы астрономы могли быть уверены в своих обнаружениях.
Когда обнаружения становятся туманными
Даже с мощными радиотелескопами и тщательными экспериментами некоторые сигналы не так однозначны, как хотелось бы астрономам. Иногда сигналы слишком слабы, чтобы быть полностью уверенными, что они принадлежат именно тем молекулам. В других случаях слишком много молекулярных сигналов наваливается друг на друга, и они смешиваются. Учёные обнаруживали молекулы, важные для биологических процессов на Земле, в кометах и атмосферах других планет. Эти находки захватывающи, но большинство учёных проявляют осторожность и не делают поспешных выводов, потому что такие молекулы могут существовать и вне живых организмов. Однако иногда восторг берёт верх, и начинаются преждевременные заключения.
Учёные часто приходят в возбуждение, когда потенциально присутствуют новые молекулы, особенно биологически значимые. Исследователи также беспокоятся о том, чтобы не опоздать с публикацией — особенно потому, что многие данные телескопов становятся общедоступными после короткого эксклюзивного периода. Возможно, одно из самых громких «не-открытий» в астрохимии — глицин в межзвёздном пространстве более 20 лет назад. Глицин — простейшая аминокислота, тип молекул, необходимых для жизни в том виде, в каком мы её знаем. Обнаружение этой молекулы в туманности изменило бы представления учёных об эволюции ингредиентов жизни. Но последующие исследования показали, что в первоначальном сообщении отсутствовали ключевые сигналы, и сейчас астрохимики в целом согласны: глицин не был найден в звёздообразующих туманностях.
Недавний пример: фосфин на Венере
Ещё одно молекулярное открытие подверглось проверке — потенциальное обнаружение фосфина в атмосфере Венеры. В отличие от глицина, учёные до сих пор не пришли к согласию, действительно ли фосфин (который на Земле связан с некоторыми биологическими процессами) присутствует на Венере. Первые сообщения вызвали разговоры о биосигнатурах и признаках возможной жизни на гораздо более горячей сестре Земли. Но последующие исследования других учёных не смогли подтвердить первоначальные результаты. Последние пять лет учёные продолжают пытаться подтвердить или окончательно опровергнуть существование венерианского фосфина.
Как проверять громкие заявления
Читая об открытиях новых молекул в межзвёздном пространстве или на других планетах, как понять, можно ли верить тому, о чём вы читаете? Важно остерегаться кричащих заголовков о «признаках жизни». Обнаружения молекул, основанные только на одном или двух сигналах, как правило, менее надёжны, чем те, которые опираются на пять или более сигналов. Для открытий, дразнящих намёками на жизнь в других мирах, другие учёные почти наверняка попытаются воспроизвести результаты. Если подождать несколько месяцев, пока утихнет первоначальный ажиотаж, можно поискать в интернете новые результаты, которые подтверждают или опровергают первоначальное заявление.
Ключевые понятия в одной таблице
| Термин | Что означает | Почему это важно |
|---|---|---|
| Радиотелескоп | Инструмент, похожий на спутниковую тарелку, «видит» радиоволны (длиннее видимого света) | Основной инструмент астрохимии; регистрирует вращательные спектры молекул |
| Спектр молекулы | Набор сигналов (отпечаток пальцев) для данной молекулы | Если телескоп видит все ожидаемые сигналы — обнаружение считается подтверждённым |
| Биомолекулы / предшественники | Молекулы, важные для жизни (аминокислоты и т.п.) или их «строительные блоки» | Их наличие в космосе может дать подсказки о происхождении жизни |
| Глицин | Простейшая аминокислота | Было «ложное обнаружение» 20+ лет назад — последующие исследования его опровергли |
| Фосфин на Венере | Газ, который на Земле связан с биологическими процессами | Обнаружение под вопросом — последующие исследования не подтвердили, спор продолжается 5+ лет |
- Молекул в космосе найдено: более 350 (с 1937 года)
- «Не-открытие» глицина: первоначальные сигналы оказались неполными
- Фосфин на Венере: до сих пор не подтверждён и не опровергнут окончательно
- Признак надёжного обнаружения: 5 и более независимых сигналов
- Правило для читателя: подождите несколько месяцев после громкого заголовка — проверка может отменить сенсацию
Итог: Астрохимия — это медленная, кропотливая наука. За каждым заголовком о «потенциальных признаках жизни» стоят годы лабораторной работы, компьютерного моделирования и перепроверки. Большинство таких открытий не выдерживают проверки временем. Но те немногие, которые выдерживают — меняют наше представление о том, насколько мы одиноки во Вселенной. Просто не торопитесь радоваться раньше времени.
ДРУГИЕ СТАТЬИ
05.06.2026
Должен ли ИИ сообщать о пользователе, замышляющем насилие? Юристы ищут ответ
10 февраля 2026 года 18-летняя Джесси Ван Рутселар застрелила восемь человек и покончила с собой в массовом расстреле в Тамблер-Ридж, Британская Колумбия. OpenAI ранее отмечала её разговоры с ChatGPT как содержащие «тревожное увлечение крайним насилием» и приостановила её аккаунт, но, по сообщениям, компания не уведомила правоохранительные органы. 2 октября 2025 года молодой человек Джонатан Гавалас во Флориде покончил с собой после того, как, по описанию в иске его отца, у него
03.06.2026
Ваш банк заблокировал платёж через ИИ? Что делать, если алгоритм ошибся
Представьте: вы на кассе в супермаркете. Тележка полна, за вами очередь. Вы прикладываете карту — отказ. Пробуете снова — отказ. Вы не потратили лишнего, не делали ничего подозрительного. Но где-то в компьютерных системах банка машина приняла решение о вас быстрее, чем вы моргаете — и ошиблась. Что произошло? И почему это продолжает случаться с людьми, которые не сделали ничего плохого?
Это не редкий сбой. Это происходит с миллионами людей каждый день. И большинство из нас
02.06.2026
Эволюция на службе человека: от антенн для спутников до новых методов лечения рака
У NASA была большая — и маленькая — проблема. Для небольшого спутника агентству нужна была крошечная антенна с очень специфическими возможностями связи и очень строгими ограничениями по размеру и весу. Агентство передало проблему команде дизайнеров, которые умели моделировать то, как естественный отбор создаёт решения. Дизайн с использованием естественного отбора основан на простой, но мощной идее: когда существуют изменчивые наследуемые признаки и одни в
01.06.2026
Как борьба Голливуда с видеозаписью привела к запрету на ремонт вашего телефона
Если вы когда-нибудь пытались что-то починить, понимали, что это выходит за рамки ваших финансовых или технических возможностей, и в итоге покупали новое — вы не одиноки. Ремонт электроники и бытовой техники в США уже десятилетия не является реальным вариантом, особенно для устройств с проприетарным программным обеспечением. Абсурдные ситуации множатся: новый принтер может стоить примерно столько же, сколько замена картриджа. Министерство обороны США не може
ПИШИТЕ
Техническая поддержка проекта ВсеТут