Kto odkryje pierwsze życie pozaziemskie: człowiek czy komputer?
Nie jesteśmy w stanie polecieć do innych układów planetarnych, ale jesteśmy w stanie szczegółowo badać promieniowanie docierające od nich do Ziemi. To w nich naukowcy intensywnie szukają biosygnatur, dowodów na występowanie w atmosferach egzoplanet związków chemicznych pochodzenia biologicznego.
Egzoplanety
Poszukiwanie życia pozaziemskiego jest jednym z największych wyzwań stojących przed naukowcami. Jak by nie patrzeć, nie znamy ani jednego dowodu na istnienie jakiegokolwiek życia poza naszą planetą. Mając do dyspozycji tylko jeden przykład życia we wszechświecie, nie jesteśmy w stanie ustalić, czy jest ono wyjątkiem, czy też powszechnie występuje w bliskiej i dalekiej przestrzeni kosmicznej.
Nie zmienia to jednak faktu, że poszukiwania trwają. W najnowszym artykule naukowym opublikowanym w periodyku PNAS Nexus opisano narzędzie oparte na uczeniu maszynowym, które rozróżnia związki organiczne pochodzenia biologicznego i niebiologicznego. LifeTracer, bo taką nazwę nosi narzędzie może analizować próbki z obecnych i przyszłych misji kosmicznych. Jego twórcy, wykorzystali dwuwymiarową chromatografię gazową sprzężoną ze spektrometrią mas o wysokiej rozdzielczości, aby wyłowić złożone profile związków organicznych z badanych ośmiu chondrytów węglowych oraz dziesięciu próbek skał ziemskich.
Na podstawie takiego zestawu danych, algorytmy uczenia maszynowego odróżniają sygnatury abiotyczne od biotycznych. Model regresji, trenujący na cechach poszczególnych związków, osiągnął ponad 87 proc. skuteczności w klasyfikacji próbek jako meteorytowych lub ziemskich.
W próbkach zidentyfikowano 9475 pików dla meteorytów i 9070 dla skał pochodzących z Ziemi. Różnice dotyczyły m.in. rozkładów mas cząsteczkowych oraz czasów retencji, czyli czasu przejścia związku przez dwie kolumny chromatografu. Związki z meteorytów charakteryzowały się krótszymi czasami retencji, co wskazuje na wyższą lotność materiałów powstających abiotycznie.
Opracowane przez naukowców narzędzie wytypowało wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne i ich warianty jako kluczowe cechy predykcyjne. Naftalen okazał się najsilniejszym wskaźnikiem próbek abiotycznych, co wzmacnia możliwość szybkiego filtrowania śladów życia w złożonych mieszankach organicznych.
Autorzy podkreślają, że podejście jest skalowalne i bezstronne względem hipotez badawczych. Dzięki temu może pomóc w interpretacji danych z sond, które dostarczają na Ziemię próbki z innych ciał niebieskich, w których liczba i różnorodność związków utrudniają tradycyjną analizę. LifeTracer ma wspierać selekcję potencjalnych biosygnatur do dalszych badań laboratoryjnych.
Powstaje zatem oczywiste pytanie o to, kto tak naprawdę będzie pierwszym odkrywcą życia pozaziemskiego? Z roku na rok rośnie szansa na to, że to komputery i algorytmy dokonają tego jako pierwsze. Człowiek będzie miał jedynie za zadanie potwierdzić to odkrycie.
