Учени представиха нов подход за откриване на извънземен живот, който се фокусира не върху отделни молекули, а върху тяхното химическо разпределение.

Причината е, че органичните вещества, свързани с живота, образуват характерен „модел“. Той може да се запази дори след милиони години на разпад и излагане на радиация.

Това откритие може да подпомогне бъдещи мисии до Марс, Европа и Енцелад в търсенето на следи от живот там, където традиционните методи вече не са ефективни.

Търсенето на живот извън Земята отдавна е съсредоточено върху органичните молекули

И то най-вече аминокиселините и мастните киселини. Именно от тях са изградени протеините и клетъчните мембрани.

Проблемът е, че такива вещества не възникват само в живи организми.

Аминокиселини са откривани в метеорити, астероиди и дори в лабораторни експерименти, симулиращи условията в ранната Слънчева система.

Поради това самото откриване на органична материя не се счита за убедително доказателство за живот.

Досега изследователите разчитаха на по-фини признаци. Един от най-известните е хиралността – свойството на молекулата да не съвпада със своето огледално отражение в пространството.

Животът на нашата планета използва почти винаги „леви“ версии на аминокиселините, докато неживата химия създава смес от леви и десни форми.

Друг подход е изотопният анализ: организмите предпочитат едни варианти на въглеродни и азотни атоми пред други.

Тези сигнали обаче лесно се разрушават от времето, топлината или радиацията. А за измерването им са необходими сложни инструменти, каквито често липсват при космическите мисии.

Авторите на новото изследване, публикувано в списание Nature Astronomy, поглеждат на проблема по различен начин.

Вместо да търсят конкретни молекули, те са проучили общата структура на химическите смеси – колко разнообразни са самите съединения и как са разпределени техните количества.

За целта учените са сравнили десетки набори от аминокиселини и мастни киселини от най-различни източници. Става въпрос за земни микроорганизми, древни вкаменелости, морски седименти, хидротермални извори, метеорити, астероида Рюгу и дори проби от астероида Бену.

Прилагайки математически метод, който обикновено се използва за оценка на разнообразието на животни и растения в природата, авторите на научния труд са сравнили наборите от молекули и тяхното разпределение.

Оказва се, че ако една смес съдържа много различни вещества, разпределени сравнително равномерно, нейното разнообразие се счита за високо. Ако пък почти всичко се състои от прости съединения – за ниско.

Пробите от биологичен произход почти винаги показват много по-висока вътрешна сложност от абиотичните.

В организмите метаболизмът поддържа производството на голям брой молекули в строго балансирани пропорции.

Неживата химия работи по друг начин: термодинамиката и кинетиката на реакциите обикновено водят до доминирането на няколко от най-простите и устойчиви вещества.

Този принцип се проявява дори в силно увредени проби

Някои древни скали на възраст над един милиард години и органична материя от горещи хидротермални извори вече са загубили частично биологичния си сигнал.

Но все още заемат междинно положение между органичните вещества от биологичен произход и напълно абиотичните смеси.

Това е позволило на учените да изградят своеобразна скала на „химическа деградация“.

При мастните киселини картината се оказва обратна, но не по-малко показателна.

Биологичните системи използват ограничен набор от дължини на веригите, необходими за клетъчните мембрани, докато абиотичните процеси създават по-равномерни смеси.

С други думи, животът в едни случаи увеличава химическото разнообразие, а в други го ограничава в името на клетъчните функции.

След това изследователите са симулирали условията на Европа – ледената луна на Юпитер, чиято повърхност е подложена на постоянно и мощно въздействие от магнитосферата на газовия гигант и космическите лъчи.

Изчисленията показват, че дори след разрушаването на част от молекулите, статистическият „модел“ на биологичната химия се запазва доста дълго.

С времето пробите стават твърде „бедни“ за анализ, но преди това все пак остават различими от неживите смеси.

Основното предимство на новия метод е неговата универсалност: не е необходимо да се определя точната структура на всяка молекула или да се измерват изотопи с изключителна точност.

Достатъчно е да се знае относителното съдържание на веществата в пробата – данни, които много космически апарати вече могат да събират.

Това прави подхода особено привлекателен за бъдещите мисии на НАСА и ЕКА към ледените светове в Слънчевата система.

Важно е да се отбележи, че методът сам по себе си не доказва съществуването на живот.

Той обаче може да се превърне в още един инструмент за астробиолозите, особено там, където традиционните биосигнатури са твърде слаби или разрушени от времето.