Existia vida em Marte? Outros planetas? Com a ajuda da IA, poderemos saber em breve

Na revista Proceedings of the National Academy of Sciences uma equipe de sete membros financiada pela Fundação John Templeton e liderada por Jim Cleaves e Robert Hazen da Carnegie Institution for Science relata que com 90% de precisão sua inteligência artificial- O método baseado distinguiu amostras biológicas modernas e antigas daquelas de origem abiótica.

“Este método analítico de rotina tem o potencial de revolucionar a busca por vida extraterrestre e aprofundar a nossa compreensão da origem e da química da vida mais antiga na Terra”, diz o Dr. “Isso abre caminho para o uso de sensores inteligentes em espaçonaves robóticas, sondas e rovers para procurar sinais de vida antes que as amostras retornem à Terra.”

Mais imediatamente, o novo teste poderá revelar a história de rochas antigas e misteriosas na Terra, e possivelmente a de amostras já recolhidas pelo instrumento Sample Analysis at Mars (SAM) do rover Mars Curiosity. Os últimos testes poderiam ser conduzidos usando um instrumento analítico a bordo apelidado de "SAM" (para Análise de Amostras em Marte).

"Teremos de ajustar o nosso método para corresponder aos protocolos do SAM, mas é possível que já tenhamos dados em mãos para determinar se existem moléculas em Marte provenientes de uma biosfera orgânica marciana."

“A procura de vida extraterrestre continua a ser um dos esforços mais tentadores da ciência moderna”, afirma o autor principal Jim Cleaves do Laboratório da Terra e dos Planetas, Carnegie Institution for Science, Washington, DC.

"As implicações desta nova investigação são muitas, mas há três grandes conclusões: primeiro, a um nível profundo, a bioquímica difere da química orgânica abiótica; segundo, podemos olhar para amostras de Marte e da Terra antiga para saber se alguma vez estiveram vivas; e terceiro, é provável que este novo método possa distinguir biosferas alternativas daquelas da Terra, com implicações significativas para futuras missões astrobiológicas."

O método analítico inovador não se baseia simplesmente na identificação de uma molécula específica ou de um grupo de compostos numa amostra.

Em vez disso, os pesquisadores demonstraram que a IA pode diferenciar amostras bióticas de abióticas, detectando diferenças sutis nos padrões moleculares de uma amostra, conforme revelado pela análise de cromatografia gasosa de pirólise (que separa e identifica as partes componentes de uma amostra), seguida por espectrometria de massa (que determina os pesos moleculares). desses componentes).

Vastos dados multidimensionais das análises moleculares de 134 amostras conhecidas, abióticas ou bióticas, ricas em carbono, foram usados ​​para treinar a IA para prever a origem de uma nova amostra. Com aproximadamente 90% de precisão, a IA identificou com sucesso amostras originadas de: Seres vivos, como conchas modernas, dentes, ossos, insetos, folhas, arroz, cabelo humano e células preservadas em rochas de granulação fina Resquícios de vida antiga alterados por processamento geológico (por exemplo, carvão, petróleo, âmbar e fósseis ricos em carbono ), ou amostras com origens abióticas, como produtos químicos puros de laboratório (por exemplo, aminoácidos) e meteoritos ricos em carbono. Os autores acrescentam que até agora as origens de muitas amostras antigas contendo carbono têm sido difíceis de determinar porque coleções de moléculas orgânicas , sejam bióticos ou abióticos, tendem a se degradar com o tempo.

Surpreendentemente, apesar da degradação e alteração significativas, o novo método analítico detectou sinais de biologia preservados em alguns casos ao longo de centenas de milhões de anos.

Diz o Dr. Hazen: "Começamos com a ideia de que a química da vida difere fundamentalmente daquela do mundo inanimado; que existem 'regras químicas da vida' que influenciam a diversidade e distribuição das biomoléculas. Se pudéssemos deduzir essas regras, podemos usá-los para orientar nossos esforços para modelar as origens da vida ou para detectar sinais sutis de vida em outros mundos."

"Estes resultados significam que poderemos encontrar uma forma de vida noutro planeta, noutra biosfera, mesmo que seja muito diferente da vida que conhecemos na Terra. E, se encontrarmos sinais de vida noutro local, poderemos dizer se a vida na Terra e em outros planetas derivados de uma origem comum ou diferente."

"Dito de outra forma, o método deve ser capaz de detectar a bioquímica alienígena, bem como a vida na Terra. Isso é importante porque é relativamente fácil detectar os biomarcadores moleculares da vida na Terra, mas não podemos presumir que a vida alienígena usará DNA, aminoácidos, etc. Nosso método procura padrões nas distribuições moleculares que surgem da demanda da vida por moléculas "funcionais".

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