«Маргаритковые миры»: теория информации может помочь в поиске обитаемых экзопланет
Команда ученых, отталкиваясь от несколько спорной «гипотезы Геи», разработала методику поиска во Вселенной подобных планет — находящихся в идеальном балансе для поддержания жизни. По сравнению с традиционными у нее есть один внушительный плюс: вместо поиска конкретных химических соединений она предлагает сосредоточиться на общих закономерностях, позволяющих отличить безжизненный мир от населенного.
Гипотеза Геи — это базирующееся на идеях советского ученого Владимира Вернадского научно-философское представление о том, что Земля представляет собой некий «суперорганизм». Иллюстрацией к этой гипотезе служит известная модель «маргариткового мира» — планеты, температурное равновесие которой поддерживается двумя видами цветов (черными и белыми), каждый из которых увеличивает или уменьшает ее альбедо. Несмотря на отсутствие прямых доказательств истинности, такой подход имеет ряд сторонников среди физиков и астрономов.
Некоторые из них сделали следующее допущение: «Предположим, что такие саморегулирующиеся миры существуют; в таком случае — как мы могли бы их обнаружить?» Результатом стала методика анализа взаимодействия планетарных систем и новый подход, позволяющий находить их при помощи современных телескопов.
Ключевым фактором, с точки зрения команды ученых, здесь становятся агностические биосигнатуры. В отличие от «обычных» биосигнатур (то есть определенных химических веществ органогенного происхождения), они имеют более общий характер, не завися от конкретных типов живых организмов, способных их вырабатывать. На Земле это, к примеру, сезонные выбросы газов. Другими словами, задача ученых — выявить признаки совокупного влияния всей биосферы на «гомеостаз» планеты.
По мнению авторов, лучшим способом анализа агностических биосигнатур является семантическая теория информации, позволяющая изучить то, как обмениваются влияниями биосфера экзомира и планетарная среда. Следуя этим путем, ученые смоделировали потенциальные условия на экзопланетах в системах красных карликов класса М и вывели уравнения для гипотетического «маргариткового мира», существующего там. Прежде всего концентрируясь на формах и интенсивности обратной связи между элементами среды.
Выяснилось, что чем больше светимость звезды, тем прочнее корреляции между биосферой планеты и окружающими ее условиями. Другими словами, по уровню устойчивости некоего мира к внешним воздействиям и его динамическому равновесию можно сделать вывод о вероятности существования там жизни.
Разумеется, некоторые факторы неминуемо ускользнули за границы модели. К примеру, вулканическая активность, которая не имеет биологической природы, но может оказывать самое решительное воздействие на планетарные условия. Поэтому физики сами подчеркивают, что для перехода к практике потребуются «более реалистичные модели». Но главным своим успехом они считают установление факта: информационные модели могут выявлять биосигнатуры более успешно, чем традиционные — химические или физические.
