V časopise Nature navrhují vytvořit škálu pro hodnocení a kombinování různých důkazů, která by nakonec vedla k odpovědi na konečnou otázku: Jsme ve vesmíru sami?
V novém článku, který vede Jim Green, hlavní vědec agentury, nabízí skupina NASA vzorkovou škálu jako výchozí bod pro diskuse mezi těmi, kdo by ji chtěli použít, například vědci a komunikátoři. Představují měřítko založené na desetiletích zkušeností v astrobiologii, oboru, který zkoumá původ života na Zemi a možnosti života jinde.
“Mít takové měřítko nám pomůže pochopit, kde se nacházíme při hledání života na konkrétních místech a v možnostech misí a technologií, které nám v tomto úsilí pomáhají,” řekl Green.
Stupnice obsahuje sedm úrovní, což odráží klikaté a složité schodiště, které vedou k tomu, že vědci prohlásili, že našli život za hranicemi Země. Jako analogii Green a kolegové poukazují na škálu Technology Readiness Level, systém používaný uvnitř NASA k hodnocení, jak je kosmická loď nebo technologie připravena k letu. Na tomto spektru začínají špičkové technologie, jako je marsovský vrtulník Ingenuity, jako nápady a rozvíjejí se v důkladně testované součásti historických vesmírných misí.
Autoři doufají, že v budoucnu vědci v publikovaných studiích zaznamenají, jak jejich nové výsledky z astrobiologie zapadají do takového měřítka. Novináři by se také mohli odvolávat na tento druh rámce, aby stanovili očekávání veřejnosti v příbězích o nových vědeckých výsledcích, aby malé kroky nevypadaly jako obrovské skoky.
“Dosud jsme veřejnost navedli k přesvědčení, že existují jen dvě možnosti: je to život, nebo to není život,” řekla Mary Voytek, vedoucí astrobiologického programu NASA v centrále NASA ve Washingtonu a spoluautorka studie. Potřebujeme lepší způsob, jak sdílet nadšení z našich objevů a ukázat, jak každý objev navazuje na ten předchozí, abychom mohli na cestě zapojit veřejnost i další vědce.”
Je vzrušující pokaždé, když rover nebo orbiter najde důkaz, že na Marsu kdysi tekla voda. Každý nový objev nám ukazuje, že minulé klima Marsu bylo podobné tomu na Zemi a že rudá planeta mohla kdysi podporovat život. Ale to nutně neznamená, že tam někdo žil, nebo že tam dnes něco žije. Objevy skalnatých planet obíhajících hvězdy za naším Sluncem, zejména těch, které by mohly na povrchu obsahovat kapalnou vodu, jsou stejně lákavé, ale samy o sobě nejsou důkazem existence života za hranicemi Země. Jak tedy tyto pozorování chápeme v kontextu?
Celá věda je proces kladení otázek, vytváření hypotéz, vývoje nových metod hledání stop a vylučování všech alternativních vysvětlení. Jakákoli jednotlivá detekce nemusí být zcela vysvětlena biologickým procesem a musí být potvrzena následnými měřeními a nezávislými vyšetřeními. Někdy jsou problémy přímo s nástroji. Jindy experimenty nic neodhalí, ale přesto přinášejí cenné informace o tom, co nefunguje nebo kde se nehledat.
Astrobiologie není výjimkou. Obor se zabývá některými z nejhlubších otázek, které si kdo může položit, týkající se našeho původu a místa ve vesmíru. Jak vědci zjišťují stále více o tom, jaké signály jsou spojeny se životem v různých prostředích na Zemi, mohou vytvářet a vylepšovat technologie potřebné k nalezení podobných znaků jinde.
Na prvním stupni škály, “úroveň 1”, vědci hlásili náznaky života, například biologicky relevantní molekulu. Příkladem by bylo budoucí měření nějaké molekuly na Marsu, která by mohla souviset se životem. Přechodem na “úroveň 2” by vědci zajistili, že detekce nebyla ovlivněna kontaminací přístrojů na Zemi. Na “úrovni 3” by ukázali, jak se tento biologický signál nachází v analogovém prostředí, například na starověkém dně jezera na Zemi podobném místu přistání roveru Perseverance, kráteru Jezero.
Aby se přidaly důkazy do středu škály, vědci by tyto počáteční detekce doplnili informacemi o tom, zda prostředí může podporovat život, a vyloučili by nebiologické zdroje. Zvláště u Marsu by vzorky vrácené z Marsu mohly pomoci dosáhnout tohoto pokroku. Perseverance brzy začne sbírat a skladovat vzorky s cílem budoucí mise, kdy je jednou vrátí. Protože různé týmy na Zemi by měly možnost nezávisle ověřit náznaky života ve vzorcích z Marsu pomocí různých přístrojů, kombinace jejich důkazů by mohla dosáhnout “úrovně 6”, což je druhý nejvyšší stupeň na škále. Ale v tomto případě, aby bylo dosaženo úrovně 7, což je standard, podle kterého by si vědci byli nejjistí, že na Marsu zaznamenali život, může být potřeba další mise do jiné části Marsu.
“Dosažení nejvyšší úrovně důvěry vyžaduje aktivní účast širší vědecké komunity,” píší autoři.
Tento rozsah by se vztahoval i na objevy mimo sluneční soustavu. Exoplanety, tedy planety mimo naši sluneční soustavu, se předpokládá, že převyšují počet 300 miliard hvězd v Mléčné dráze. Malé, skalnaté planety je však z dálky těžší studovat než plynné obry. Budoucí mise a technologie by byly nezbytné k analýze atmosfér planet velikosti Země s teplotami podobnými Zemi, které by dostávaly dostatečné množství hvězdného světla pro život, jak ho známe. Vesmírný dalekohled Jamese Webba, který bude vypuštěn později letos, je dalším velkým pokrokem v této oblasti. Ale pravděpodobně bude potřeba ještě citlivější dalekohled, aby detekoval kombinaci molekul, která by naznačovala existenci života.
Detekce kyslíku v atmosféře exoplanety, planety mimo naši sluneční soustavu, by byla významným krokem v procesu hledání života. Kyslík spojujeme se životem, protože ho vytvářejí rostliny a my ho dýcháme, ale existují také geologické procesy, které kyslík vytvářejí, takže sám o sobě není důkazem života. Pro zvýšení škály by tým mise mohl prokázat, že kyslíkový signál není kontaminován světlem odraženým od Země, a studovat chemii atmosféry planety, aby vyloučil geologické vysvětlení. Další důkazy o prostředí, které podporuje život, například oceán, by podpořily tvrzení, že tato hypotetická planeta je obydlená.
Vědci, kteří studují exoplanety, touží najít jak kyslík, tak metan, což je kombinace plynů v atmosféře Země, která naznačuje existenci života. Protože tyto plyny vedou k reakcím, které se navzájem ruší, pokud nejsou přítomny biologické zdroje obou plynů, nalezení obou by bylo klíčovým milníkem “úrovně 4”.
Aby astronomové dosáhli úrovně 5, potřebovali by druhou, nezávislou detekci nějakého náznaku života, například globální snímky planety s barvami evokujícími lesy nebo řasy. Vědci by potřebovali další dalekohledy nebo dlouhodobější pozorování, aby si byli jisti, že na exoplanetě našli život.
Autoři studie zdůrazňují, že váha by neměla být vnímána jako závod na vrchol. Měřítko zdůrazňuje důležitost základů, které mnoho misí NASA klade bez přímé detekce možných biologických signálů, například při charakterizaci prostředí na jiných planetárních tělesech.
Nadcházející mise jako Europa Clipper, orbiter směřující k Jupiterovu ledovému měsíci Europě později v tomto desetiletí, a Dragonfly, oktokopter, který bude zkoumat Saturnův měsíc Titan, poskytnou zásadní informace o prostředích, kde by se jednou mohla objevit nějaká forma života.
“S každým měřením se dozvídáme více o biologických i nebiologických planetárních procesech,” řekl Voytek. “Hledání života mimo Zemi vyžaduje širokou účast vědecké komunity a různé druhy pozorování a experimentů. Společně můžeme být silnější v hledání náznaků, že nejsme sami.”
Autor: Petr V., zdroj: NASA, Titulní obrázek: Pixabay.com / geralt