Вопрос о том, как зародилась жизнь, волновал человечество на протяжении тысячелетий. Теперь группа учёных готовится использовать будущую обсерваторию NASA «Habitable Worlds Observatory» (HWO) для проверки различных теорий о происхождении жизни путём изучения планет за пределами нашей Солнечной системы.
Вместо того чтобы искать жизнь в лабораториях или на Марсе, исследователи под руководством Сукрита Ранджана из Университета Аризоны предлагают использовать HWO для изучения закономерностей жизни на множестве экзопланет. Их подход довольно прост: разные теории о зарождении жизни делают разные прогнозы о том, где и как часто должна появляться жизнь. Они предполагают, что, наблюдая за достаточным количеством планет, можно проверить теории на соответствие реальным данным. Исследование [опубликовано](https://arxiv.org/abs/2507.00164) на сервере препринтов arXiv.
Классификация теорий происхождения жизни
Исследование классифицирует теории происхождения жизни на три основные группы, каждая из которых имеет свои прогнозы. Некоторые теории предполагают, что для возникновения жизни требуется столь много точных условий, что это невероятно маловероятно. Они предсказывают, что мы можем не найти другой жизни в пределах примерно 33 световых лет от Земли. Например, некоторые химические пути к жизни требуют взаимодействия множества специфических сред определённым образом, что делает успешное возникновение жизни из неживой материи исчезающе маловероятным.
Другие теории, например, идея о том, что жизнь возникла вокруг щелочных источников, предполагают, что жизнь легко возникает везде, где существуют базовые условия. Эта теория предполагает, что жизнь обязательно возникнет на любой планете с океанами жидкой воды, щелочными гидротермальными источниками и атмосферой, богатой [углекислым газом](https://phys.org/tags/carbon+dioxide/), поскольку жизнь естественным образом устраняет энергетические дисбалансы, которые создают эти системы.
Многие теории указывают на конкретные требования к окружающей среде. Наиболее разработанный пример предполагает, что [ультрафиолетовый свет](https://phys.org/tags/ultraviolet+light/) необходим для возникновения жизни, а оптимальные условия требуют определённых уровней УФ-излучения.
Возможности HWO
Сила HWO заключается в его способности обнаруживать химические признаки жизни в [атмосферах планет](https://phys.org/tags/planetary+atmospheres/). Даже обнаружение одной биосферы опровергнет теории, утверждающие, что жизнь чрезвычайно редка, в то время как отсутствие жизни на 20–50 планетах поддержит гипотезу о редкости.
Более тонкие тесты становятся возможными при увеличении выборки. Моделируемые опросы показывают, что изучение по крайней мере 50 экзопланет может выявить корреляции между прошлым УФ-облучением и наличием жизни, напрямую проверяя теории, зависящие от УФ-излучения. Аналогичным образом, корреляции между биосигнатурами и планетарными особенностями, такими как океаны или континенты, могут подтвердить конкретные сценарии происхождения.
Исследование подчёркивает важнейшее требование: для получения значимых данных, подтверждающих теории, необходимы большие выборки из 50 и более охарактеризованных планет. Это открытие имеет важные последствия для проектирования HWO, отдавая предпочтение более широким обзорам, а не детальным исследованиям меньшего количества миров.
Телескопу необходимо будет обнаруживать не только биосигнатуры, но и планетарные характеристики, такие как наличие океана, континентальные особенности и состав атмосферы. Также могут потребоваться наблюдения для отслеживания того, как яркость планеты меняется, когда она вращается вокруг звезды, чтобы выявить блеск океана и континентальные сигнатуры, в то время как спектроскопические измерения позволят определить ключевые атмосферные газы.
Это исследование представляет собой большой шаг вперёд в астробиологии. Вместо того чтобы просто спрашивать: «Существует ли там жизнь?», учёные готовятся задать вопрос: «Как возникает жизнь?» HWO не просто каталогизирует живые миры, он будет проверять фундаментальные теории о возникновении жизни, которые обсуждались на протяжении веков.
Понимание того, как возникает жизнь, может повлиять на поиск обитаемых миров, направить будущие миссии и помочь нам понять наше место во Вселенной.
Предоставлено [Universe Today](https://phys.org/partners/universe-today/)