Вчені знайшли спосіб шукати життя на Марсі без повернення зразків на Землю

Міжнародна група дослідників розробила метод, який дозволяє шукати сліди позаземного життя безпосередньо на поверхні Марса, не чекаючи доставки зразків на Землю. Підхід ґрунтується на аналізі мінералів за допомогою обладнання, що вже встановлене на борту марсоходів, і штучного інтелекту, здатного виявляти біосигнатури з точністю майже 98%.

На відміну від попередніх методів, орієнтованих переважно на пошук органічних молекул або викопних решток у осадових породах, новий підхід зосереджується на мінералах. Вони здатні зберігати інформацію про стародавнє життя протягом мільйонів і навіть мільярдів років, що робить їх надійнішим джерелом біосигнатур, ніж органіка.

Автори дослідження на чолі з Робертом Хейзеном з Інституту науки Карнегі обрали об’єктом експерименту апатит — поширений фосфатний мінерал, який зустрічається як на Землі, так і в космосі. Апатит входить до складу зубів і кісток, але може утворюватися й без участі живих організмів — суто геологічним шляхом. Саме ця подвійна природа зробила його ідеальним матеріалом для перевірки методу.

Для аналізу вчені використали раманівську спектроскопію — метод, що дозволяє вивчати структуру і хімічний склад речовини без руйнування зразка. Дослідники зібрали 331 спектр апатиту з відомим походженням: біологічним, природним небіологічним і синтетичним. З них виділили 21 ключовий параметр і навчили алгоритм машинного навчання розрізняти ці категорії.

Найінформативнішими ознаками виявилися карбонатна лінія спектра та ширина основної фосфатної лінії — вони відображають хімічний склад мінералу й особливості його кристалічної структури. На тестовій вибірці з 311 зразків модель розрізнила біологічний і небіологічний апатит з точністю понад 96%, припустившись помилки лише у двох випадках.

Метод особливо актуальний з огляду на труднощі з поверненням марсіанських зразків на Землю. Марсохід NASA Per­se­ver­ance вже зібрав колекцію зразків ґрунту і порід, однак місія з їхньою доставкою стикається з серйозними технічними та фінансовими проблемами і навряд чи відбудеться найближчим часом. Інструменти Per­se­ver­ance, а також обладнання європейського марсохода Ros­alind Franklin вже здатні отримувати дані, порівнянні з лабораторними — і тепер їх можна інтерпретувати значно ефективніше.

У перспективі, на думку авторів, пошук позаземного життя спиратиметься на поєднання мінерального й органічного аналізу: раманівська спектроскопія доповнюватиметься інфрачервоним аналізом, лазерною спектроскопією та рентгенівською флуоресценцією. Штучний інтелект при цьому стане ключовим інструментом, здатним знаходити закономірності у великих масивах даних і відрізняти потенційні сліди біологічної активності від звичайних геологічних процесів — прямо на поверхні іншої планети.