Подпишитесь на нас в Google
Ученые сделали важный шаг к созданию нового метода поиска жизни на других планетах, сообщает The Independent.
Чтобы обнаружить признаки жизни в космосе, исследователи ищут так называемые биосигнатуры – следы, которые оставляют живые организмы. Однако обнаружить их непросто: оборудование должно быть достаточно чувствительным, чтобы зафиксировать нужные сигналы, и в то же время компактным, чтобы его можно было отправить на другую планету.
Теперь специалисты из Университета Осаки заявили, что сочетание искусственного интеллекта и электрических сигналов может открыть новый способ поиска внеземной жизни. Они надеются, что технологию удастся сделать достаточно мощной и компактной для отправки на другие планеты, чтобы выяснить, являемся ли мы единственными живыми существами во Вселенной.
Как работает новый метод
При поиске живых организмов и отделении их от неживых химических веществ и процессов ученые часто исследуют аминокислоты – молекулы, из которых состоят белки.
Аминокислоты имеют одинаковую химическую формулу, но существуют в двух формах, которые являются зеркальными отражениями друг друга. В живых организмах аминокислоты почти всегда представлены L-формой, тогда как сахара имеют D-форму. Неживые химические процессы, в свою очередь, обычно образуют обе формы примерно в равных количествах.
Учёные предполагают, что соотношение этих форм может быть биосигнатурой – признаком, свидетельствующим о существовании жизни. Однако на практике использовать этот показатель было сложно. Для анализа необходимо получить большое количество молекул, что особенно проблематично при исследовании далёких планет.
Чтобы преодолеть эту проблему, исследователи искали способ обнаруживать такие сигналы с помощью электричества. Такой подход проще, менее чувствителен к вибрациям во время сбора данных и не требует использования химических реагентов.
Теперь учёные заявили о важном прорыве в этой работе.
В новом исследовании, результаты которого опубликованы в журнале Nature Communications, учёные смогли измерить молекулы, проходившие через чрезвычайно узкую щель между двумя очень тонкими золотыми проволочками. Форма электрического сигнала, возникающего при прохождении молекулы между проволоками, отличается в зависимости от типа аминокислоты.
Благодаря этому система может различать молекулы и подсчитывать их по мере прохождения через щель.
"Объединив нашу технологию туннелирования через нанощель с искусственным интеллектом, мы смогли различать L- и D-формы аминокислот с точностью более 80%", – заявил ведущий автор исследования Тахито Осиро.
По его словам, это первый случай, когда хиральность аминокислот удалось определить на уровне отдельной молекулы. Исследователь назвал результат фундаментальным прорывом в химическом сенсорном анализе.
Технологию испытали на метеорите и пустынной почве
Чтобы проверить новый метод, исследователи использовали образцы с Земли. Один из них происходил из метеорита Мерчисон, найденного в Австралии, другой – из почвы пустыни Атакама в Чили.
Результаты оказались сопоставимыми с теми, которые получают с помощью традиционных методов анализа. Это позволило исследователям определить состав аминокислот в образцах.
Теперь учёные надеются использовать эту разработку для создания небольших приборов, которые будут работать на основе электрических сигналов и смогут обнаруживать признаки жизни за пределами Земли.
Новости науки
Напомним, за последние 320 миллионов лет Земля могла пережить несколько эпизодов быстрого смещения полюсов. По словам исследователей, наиболее ярко выраженные признаки этого явления наблюдались в юрском и меловом периодах.
Полученные результаты подтверждают наличие быстрых событий, произошедших примерно 150–140 миллионов лет назад и 100–90 миллионов лет назад. Они опровергают представление о том, что реальное смещение полюсов всегда было незначительным или происходило крайне медленно.
