Астробиология может столкнуться с серьезным статистическим кризисом уже в ближайшие годы. К такому выводу пришел астрофизик Дэвид Киппинг из Колумбийского университета, проанализировавший, как ученые будут интерпретировать возможные биосигнатуры на экзопланетах. Исследование опубликовано в виде препринта на платформе arXiv.
Современные космические телескопы стоимостью в миллиарды долларов создаются в том числе для поиска признаков жизни за пределами Земли. Однако, как показывает новое исследование, даже обнаружение потенциальных биомаркеров еще не позволит уверенно заявить о существовании инопланетной жизни.
Проблема заключается в крайне малом объеме выборки. Если астрономы найдут признаки жизни лишь на нескольких планетах, статистически будет почти невозможно отделить реальные биосигнатуры от «ложных срабатываний», вызванных неизвестными геологическими или химическими процессами.
Чем осторожнее ученые, тем больше планет придется изучить
В своей работе Киппинг рассмотрел так называемый агностический подход. Он предполагает, что исследователи заранее не знают ни частоту возникновения жизни во Вселенной, ни распространенность процессов, способных имитировать ее признаки.
Расчеты показали неожиданный эффект: чем осторожнее и нейтральнее исходные предположения, тем больше наблюдений потребуется для получения убедительного результата. В некоторых сценариях речь может идти уже не о десятках, а о сотнях и даже тысячах исследованных миров.
Автор предлагает возможный выход — использовать дополнительные ограничения и независимые данные, которые помогут сузить диапазон неопределенности и уменьшить требования к размеру выборки.
По мнению исследователя, без такого подхода астробиология рискует оказаться в положении, когда новые телескопы будут регулярно находить кандидатов на наличие жизни, но научное сообщество не сможет статистически доказать, что хотя бы один из них действительно обитаем. А слетать и спросить пока не представляется возможным.
Любопытные факты по теме
Знаменитое уравнение Дрейка, предложенное в 1961 году для оценки числа внеземных цивилизаций, до сих пор опирается на параметры, многие из которых остаются неизвестными.
По оценкам современных моделей, только в окрестностях Солнца могут существовать тысячи планет земного типа в обитаемых зонах звезд спектрального класса K.
В последние годы исследователи все чаще говорят о росте числа «ложноположительных» биосигнатур — химических процессов, способных создавать атмосферные признаки, напоминающие деятельность живых организмов.
Об экзопланете, которая возглавила список потенциально обитаемых миров за пределами Солнечной системы, мы рассказали здесь.
Источник: hi-tech.mail.ru