Измислиха начин за търсене на живот, който изобщо не прилича на земния

През изминалите две и половина години в космоса бяха изпратени два телескопа от ново поколение – „Джеймс Уеб“ на НАСА и „Евклид“ на ЕКА. До края на 2020-те г. ще се появят още няколко, които ще разполагат с усъвършенствана оптика и инструменти за търсене и изучаване на екзопланети. Авторите на новото изследване препоръчват да се използва машинно обучение за откриване на аномалии в биологичните и химичните сигнатури. С тяхна помощ можем да открием следи от живот във Вселената, възникнал на базата на напълно различни принципи в сравнение със Земята.

Първата потвърдена екзопланета бе открита през 1992 г. и дотогава астрономите нямаха доказателства, че и в другите звездни системи има планети. До изстрелването на космическия телескоп „Кеплер“ през 2009 г. са откривани само по няколко или три екзопланети годишно. Но след това, с появата на следващото поколение космически обсерватории, ситуацията коренно се промени.

Към днешен ден са потвърдени 5496 екзопланети в 4096 звездно системи, а други 9820 кандидати очакват потвърждение, пише Universe Today. В допълнение, освен с откриването, астрономите все повече се занимават с определянето на параметрите на небесните тела, а новите инструменти и методи им дават възможност да оценят потенциала за обитаемост на далечните планети чрез целенасоченото търсене на биосигнатури: признаци на живот и наличието на органични процеси.

Тъй като единствената позната ни планета с живот е Земята, учените търсят предимно същите признаци, които се срещат и тук: азот, кислород, въглерод, метан, амоняк и вода. Търсенето на други, възможни признаци на живот е много по-трудно, но много по-обещаващо – то би разширило значително областта на търсене.

Учени от Университета на Флорида са изследвали потенциала на машинното обучение за търсене на аномалии в спектроскопията на екзопланети, преминаващи пред диска на звезда. Този метод позволява да се получат данни за химическия състав на атмосферата. А анализът на тези данни с помощта на машинно обучение може да доведе до революция в астрофизиката, уверени са авторите на статията.

Те провериха предположението си на практика. В рамките на експеримента те са обозначили едно от химичните съединения като аномално и са обучили алгоритъма правилно да идентифицира планетите с вода в атмосферата като аномални. След това повторили експеримента с различни газове. Използвали са два различни метода за машинно обучение, като и двата са дали отлични резултати, дори при наличието на шум. Това означава, че по този начин е възможно бързо и надеждно да бъдат определени измежду хиляди екзопланети тези, които съдържат аномалии в атмосферата.

„Астробиологичната общност отдавна работи върху определението за „живот“, но ние нямаме представа как всъщност изглеждат извънземните и как взаимодействат с околната среда“, казва Катя Мачева, един от изследователите. „Нашите възприятия се изкривяват от натрупания човешкия опит, а настоящите стратегии ни казват да търсим живот в „зони на обитаемост“, които по дефиниция са с ориентация към човека (или Земята)“.

И така, как да търсим това, което е неизвестно как изглежда? Новите методи за откриване, базирани на машинно обучение, могат да помогнат – те могат да маркират данните, които не съвпадат с данните използвани за обучение на изкуствените интелекти, т.е. които не отговарят на настоящите теоретични модели„.