Согласно актуальным оценкам учёных, во Вселенной может существовать от 100 миллиардов до 2 триллионов галактик. Эта колоссальная цифра постоянно уточняется благодаря новым данным от телескопов James Webb и Hubble, непрерывно изучающих глубины космоса. Каждая из этих галактик может содержать от сотен миллионов до сотен миллиардов звёзд. Например, Млечный Путь насчитывает примерно 100-400 миллиардов звёзд. Предполагается, что почти каждая из них может иметь как минимум одну планету. Таким образом, количество планет только в Млечном Пути может достигать сотен миллиардов. Но из всех этих миллиардов и триллионов особый интерес представляют так называемые экзопланеты, находящиеся в зоне обитаемости — то есть на таком расстоянии от своей звезды, при котором на поверхности может сформироваться биологическая жизнь. Если не вдаваться в подробности, то это такое расстояние от звезды, на котором теоретически может существовать вода в жидком виде. Ну а поскольку именно вода считается одним из главных маркеров возможности зарождения органической жизни, то внимание астрономов приковано к небольшому количеству планет в близлежащих звёздах. 

Другие ключевые факторы включают наличие атмосферы, богатой углеродом, кислородом, водородом, метаном и другими соединениями. Важен стабильный климат, магнитное поле (для защиты от космического излучения), а также наличие источника энергии в виде тепла от звезды или даже геотермальной активности. Если судить по нашей планете, то требуются действительно уникальные условия, без которых формирование жизни невозможно. Что же, современные модели предполагают, что в нашей галактике может быть от нескольких десятков миллионов до нескольких миллиардов планет, обладающих условиями, аналогичными земным. Это означает, что потенциально пригодные для жизни миры могут быть не таким уж и редким явлением. Некоторые расчёты даже допускают, что около 1% всех звёзд Млечного Пути могут иметь планеты, где теоретически могла возникнуть жизнь. Что любопытно, наряду с поисками землеподобных миров, астрономы также рассматривают возможность существования жизни в более экзотических условиях. Например, в подлёдных океанах спутников, таких как Европа (спутник Юпитера) или Энцелад (спутник Сатурна). Эти луны находятся за пределами зоны обитаемости, но за счёт внутреннего нагрева могут поддерживать воду в жидком состоянии под ледяной коркой. Таким образом, хотя прямая находка внеземной жизни пока не состоялась, масштабы Вселенной, количество планет и разнообразие условий дают веские основания полагать, что Земля – это не исключение, а самое настоящее правило. Вопрос остаётся открытым: найдём ли мы её первыми, или же она найдёт нас?

Ответ на этот вопрос усложняется не только космическими расстояниями, но и нашей ограниченной способностью к распознаванию. Ведь даже если жизнь в другой части галактики действительно существует, вполне возможно, мы просто не сможем её распознать. Об этом рассуждает Михаил Тихонов, доцент кафедры физики в области искусств и наук Университета Вашингтона в Сент-Луисе. Он исследует микробные сообщества, но его интересы выходят далеко за пределы земного. Так, Тихонова беспокоит сама логика нашего поиска, а сам он предлагает радикально новый подход. Ведь если на других планетах есть жизнь, она вовсе не обязана напоминать привычные нам организмы или оставлять узнаваемые следы вроде окаменелостей. Более того, отсутствие очевидных маркеров вовсе не означает отсутствия жизни как таковой. Наоборот, жизнь может быть настолько чуждой, что просто ускользает от нашего понимания. Возможно, она прячется не в формах, а в функциях, а значит нужно искать не молекулярное сходство, а некие универсальные принципы.

Такую идею Тихонов вместе с Акшитом Гойалом из Международного центра теоретической науки в Бангалоре представили в свежей публикации Nature Communications. Их гипотеза звучит просто, но радикально: вместо того чтобы искать конкретные биомолекулы, которые могут и не быть универсальными, они предлагают искать энергетические паттерны, отражающие сам принцип существования живого. Что общего у всех форм жизни, независимо от формы, химического состава или среды обитания? Прежде всего, это потребление и переработка энергии. Важна также способность к воспроизводству, тогда как всё остальное пусть и существенно, но отражает вторичные признаки развития и существования жизни. На Земле это выражается в том, как организмы потребляют богатые энергией соединения (например, глюкозу), превращая их в менее энергетические отходы (вроде углекислого газа). Из-за конкуренции за ресурсы появляется неслучайная структура: молекулы как бы выстраиваются в закономерное энергетическое наслоение. Именно эта структура и должна стать универсальным биомаркером, понятным независимо от химического алфавита. Другими словами, если, к примеру, в марсианском образце мы находим такую же энергетическую иерархию соединений, какую можно наблюдать в земных экосистемах, это уже не просто геология, а следы древней жизни. Очевидно, что доказательств наличия подобных маркеров пока нет. И всё же, если нечто подобное будет сформулировано, то сама методика станет шагом к более универсальному методу поиска. 

Это возможность обнаружить формы жизни, которые не укладываются в наши шаблоны и образы. И в этом и заключается главное отличие подхода Тихонова. Он не пытается искать жизнь, похожую на нас, а предлагает понять, как вообще может быть устроена жизнь во Вселенной. Сам учёный пишет, что важно строить гипотезы за пределами доступного, ведь только это позволит расширить привычные нам биологически рамки. Почему бы не представить существо размером с милю, парящее в плотной атмосфере далёкой планеты? Или форму жизни, существующую в масштабах времени и пространства, которые для нас попросту непостижимы? Именно в этом и заключается вызов: научиться распознавать жизнь, не зная, как она выглядит. И возможно, ответы уже лежат в камнях с других планет, просто мы пока не научились в них читать.