Пещера времени: что хранит пещера Воган под Пембрукским замком

Под тяжёлыми норманнскими стенами Пембрукского замка в Уэльсе - одной из самых внушительных крепостей Британии и места рождения короля Генриха VII - археологи обнаружили нечто куда более древнее, чем сама средневековая история. Пещера Воган (Wogan Cavern) представляет собой обширную полость прямо под замком; в начале XIII века её устье перекрыли стеной, и сегодня внутрь спускаются по винтовой лестнице из верхнего двора крепости. Долгое время бытовало мнение, что искать там уже нечего: предполагалось, что викторианские антиквары давно перерыли всё содержимое. Однако серия полевых работ 2021-2024 годов под руководством Роба Динниса (Университет Абердина) и Дженнифер Френч (Университет Ливерпуля) перевернула эту картину.

Уже первая публикация по итогам сезона 2021 года показала, что пещера сохранила нетронутые археологические слои. В восточной части полости был выделен ненарушенный раннеголоценовый горизонт с диагностическими мезолитическими артефактами, перекрытый сверху натёчной кальцитовой корой, а под ним стратиграфически залегали плейстоценовые отложения. Иными словами, под единой «крышкой» из медленно нараставшего камня лежат слои, охватывающие десятки тысячелетий, - редкий случай, когда время в пещере «законсервировано» почти без перемешивания. В других британских пещерах вроде Кентс-Кэверн и Пэвиленд викторианские и эдвардианские исследователи безжалостно вычерпывали всю породу, кости и осадок; как объясняет Диннис, переход от неандертальцев к Homo sapiens в этом углу Европы изучен куда хуже, чем в других регионах, в значительной мере потому, что лучшие памятники были выпотрошены ещё столетие назад. Пещера Воган - редкое исключение.

Даже за несколько коротких сезонов перечень находок оказался ошеломляющим. В ходе раскопок извлечены кости мамонта, шерстистого носорога, северного оленя и дикой лошади, а также каменные орудия. Но самое неожиданное - фрагменты костей бегемота, которые, по всей вероятности, относятся к последнему межледниковью, около 120 000 лет назад. Находки бегемота свидетельствуют о том, что Британия в ту эпоху переживала значительно более тёплый климат: на полуострове, где сегодня дуют атлантические штормы, паслись животные, которых мы привыкли видеть в африканских саваннах. Помимо плейстоценовой фауны, обнаружены каменные орудия и следы человеческих стоянок - в том числе охотников-собирателей возрастом около 11 500 лет и ранних Homo sapiens, живших 45 000-35 000 лет назад.

Именно человеческая составляющая делает это место исключительным. Исследователи сообщают об «исключительно редких свидетельствах ранних Homo sapiens в Британии» - каменных орудиях и костях животных последнего ледникового периода, найденных в пещере Воган. Памятников, способных пролить свет на смену неандертальцев анатомически современным человеком, на Британских островах ничтожно мало, и пещера Воган может оказаться в верхней строке этого короткого списка. Сам Диннис формулирует осторожно: учёные рассчитывают проследить длинную последовательность человеческой деятельности - от охотников-собирателей вскоре после последнего ледникового максимума около 11 500 лет назад, через первых британских Homo sapiens 45 000-35 000 лет назад, и, возможно, ещё глубже - до следов, оставленных неандертальцами.

Новый этап работ выводит проект на совершенно иной масштаб. Пятилетнюю программу возглавят археологи Университета Абердина при участии специалистов из Британии и континентальной Европы; финансирование обеспечивает фонд Calleva, поддержку - Pembroke Castle Trust. Ставка сделана на современные естественно-научные методы. «Мы можем многое узнать о прошлых средах и экосистемах и провести датирование высокого разрешения», - отмечает археолог из Абердина Кейт Бриттон и добавляет, что предварительные исследования показали сохранность древней ДНК и в костях, и в отложениях пещеры. Это редкая удача: ДНК, извлекаемая прямо из осадочной породы, позволяет «увидеть» обитавших в пещере существ даже там, где их кости не сохранились.

Параллельно с раскопками разворачивается и отдельная аналитическая программа. Резкие климатические и экологические перепады позднего плейстоцена и раннего голоцена приводили к значительным сдвигам в распределении видов; в пещере Воган найдены не только мезолитические слои возрастом около 11 000 лет и более древние палеолитические горизонты, но и многочисленные остатки мелких млекопитающих, чувствительных к малейшим изменениям ландшафта и климата и потому служащих ключевыми экологическими индикаторами. Один из проектов сосредоточен на анализе ДНК именно этих мелких млекопитающих, чтобы понять разнообразие фауны и зафиксировать локальные вымирания и повторные расселения; одновременно планируется извлекать фаунистическую ДНК прямо из осадков и сопоставлять её с данными по всей Британии и Европе. Лабораторную часть координируют сотрудники Музея естественной истории в Лондоне, что открывает доступ к самому современному инструментарию палеогеномики.

Контекст у этой находки оказывается едва ли не более широким, чем сам Уэльс. Недавнее археозоологическое исследование крупнейшего в мире скопления костей прямобивневых лесных слонов Palaeoloxodon antiquus с немецкого памятника Ноймарк-Норд показало, что охота на гигантов весом до 13 тонн входила в культурный репертуар неандертальцев последнего межледниковья на протяжении более 2000 лет - десятков поколений, - а значит, неандертальцы были менее подвижны и жили заметно более крупными группами, чем принято думать. Британский «бегемотовый горизонт» пещеры Воган относится примерно к тому же тёплому интервалу - около 120 000 лет назад - и при подтверждении неандертальского присутствия в нижних слоях способен дополнить эту картину данными с северо-западной окраины тогдашней Европы.

Особенно ценно сочетание сохранности, глубины стратиграфии и доступности памятника. «Подобного памятника в Британии больше нет, это находка, какие случаются раз в жизни. С новым проектом мы сможем по-настоящему многое узнать о наших ранних предках - о том, как они жили и как выглядел их мир», - говорит Диннис. Pembroke Castle Trust одновременно расширяет научный коллектив и переоборудует помещения замка, чтобы находки из пещеры Воган хранились и экспонировались на месте, превращая средневековую крепость в редкий памятник, где история буквально стоит на плечах доисторической глубины.

В известном смысле пещера Воган напоминает, что география привычных «исторических» мест и география глубокого времени способны совпадать буквально по вертикали. Над сводом, где когда-то лежали кости бегемота, маршировали гарнизоны Эдуарда I; через двор, где, вероятно, ступали неандертальцы, в XV веке выносили новорождённого Генриха Тюдора. И если ближайшие пять лет принесут то, на что рассчитывают археологи, - обоснованную хронологию от межледниковья до конца ледникового периода, подкреплённую радиоуглеродом, изотопами и древней ДНК, - Пембрук перестанет быть просто красивой средневековой декорацией. Он превратится в одну из тех редких точек, где британскую предысторию наконец-то можно будет рассказать не по обрывкам викторианских отвалов, а по чистой, ненарушенной хронике подземного архива.

Юнсяньские черепа: миллион - или почти два миллиона - лет назад?

Стройная картина, согласно которой человечество выросло из единого африканского корня и затем чинно расселилось по континентам, в последние годы трещит по швам. Новую брешь в ней пробила находка из китайской провинции Хубэй, о которой этой осенью заговорили палеоантропологи. Речь идёт о черепе под шифром «Юньсянь-2». Найден он был на берегу реки ещё в 1990 году, но по-настоящему заговорил лишь сейчас - после компьютерной томографии и цифровой реконструкции.

Рядом с ним в земле лежал и «брат», «Юньсянь-1»; оба раздавлены так, что тысячелетия под толщей речных отложений превратили их в почти бесформенные лепёшки. Долгие годы находки числились по ведомству Homo erectus - человека прямоходящего, который покинул Африку около двух миллионов лет назад и добрался до Юго-Восточной Азии. Но стоило международной группе во главе с профессором Си Цзюнь Ни из Института палеонтологии позвоночных и палеоантропологии КАН и Крисом Стрингером из лондонского Музея естественной истории взяться за виртуальное «расправление» черепа, как картина усложнилась.

Перед исследователями оказалась мозаика признаков. С одной стороны - низкий покатый лоб и массивно выступающее лицо, роднящие находку с архаичными гоминидами, Homo erectus и европейским Homo heidelbergensis. С другой - уплощённые скулы, расширенный затылок и объём мозговой коробки свыше 1100 кубических сантиметров. Для столь древнего ископаемого это много; такое скорее ожидаешь у так называемого «человека-дракона» (Homo longi) - линии, к которой ряд исследователей относит и денисовцев.

А если «Юньсянь-2» и впрямь ранний представитель клады Homo longi, то расхождение основных ветвей нашего рода - неандертальцев, сапиенсов и «драконов» - случилось не 600-700 тысяч лет назад, как принято считать, а как минимум на 400 тысяч лет раньше. «Это меняет очень многое в наших представлениях», - подытожил Крис Стрингер.

Тут, однако, в дело вмешалась геохронология. Уже в феврале нынешнего года в Science Advances вышла работа группы Ту, Фэна и Луо, в которой возраст того же слоя был пересчитан заново - методом алюминий-бериллиевого датирования. Суть метода такова: у самой поверхности земли в кварце под действием космических лучей накапливаются изотопы алюминия и бериллия, и по скорости их распада после захоронения породы вычисляется возраст слоя. Цифра поразила всех: черепам не миллион лет, а почти 1,77 миллиона - то есть едва ли не вдвое больше прежних оценок.

Эта дата ставит юньсяньские черепа в один ряд с грузинской стоянкой Дманиси, до сих пор державшей пальму первенства по части древнейших гоминид за пределами Африки. Выходит, к восточной окраине Евразии Homo erectus добрался практически тогда же, когда его сородичи обживали Закавказье. Любопытная деталь: по словам Карен Бааб, профессора Среднезападного университета в Аризоне, мозг у юньсяньских гоминид был заметно крупнее, чем у их грузинских современников. Стало быть, и первые «выходцы из Африки» были разнообразнее, чем принято думать.

Какая же из двух интерпретаций верна? При возрасте в 1,77 миллиона лет говорить о кладе Homo longi преждевременно: в столь глубокой древности её ещё не существовало. Палеоантрополог Рик Поттс из Смитсоновского национального музея естественной истории полагает, что с такой датировкой находку логичнее отнести к Homo erectus. Стрингер возражает: черепная коробка слишком велика и своеобразна для типичного эректуса; сами же новые цифры он ставит под сомнение, ссылаясь на ранее опубликованные оценки возраста сопутствующей фауны.

Спор обещает быть долгим. Зато генеалогическое древо рода Homo на наших глазах превращается из аккуратного учебного рисунка в ветвистый куст. И где-то в его глубине, в красно-бурой глине китайской реки, ждут своего часа другие черепа - те, которые только предстоит найти.

Новая звезда

Новая звезда — это не рождение светила, а мощная вспышка старого. За несколько часов блеск увеличивается в тысячи или даже миллионы раз. Что происходит на самом деле?

Астробиологи рассказали, где искать жизнь на Марсе

Есть ли жизнь на Красной планете? Этот вопрос давно будоражит умы не только ученых, но и людей, интересующихся космосом. В нашем распоряжении есть марсоходы, которые годами бороздят поверхность, анализируют грунт и атмосферу, но однозначной оценки обитаемости или необитаемости планеты пока нет.

В 2020 году, незадолго до запуска ровера NASA Perseverance, была организована научная конференция Mars Extant Life, в которой приняли участие астробиологи. Уже тогда они сошлись во мнении, что на Марсе все еще может быть жизнь, но ее следы до сих пор не обнаружены, потому что ищут не там.

Curiosity и Perseverance созданы для работы на поверхности, а жизнь, как считают астробиологи, следует искать глубоко под поверхностью.

Главный враг жизни на Марсе — радиация. У планеты нет сильного магнитного поля, защищающего от космических лучей, а атмосфера слишком разрежена, чтобы задерживать жесткое излучение. На поверхности радиационный фон в десятки раз выше, чем на Земле. Такое излучение быстро разрушает органические молекулы, и без защиты большинство микроорганизмов не смогло бы долго выживать.

Но под поверхностью ситуация меняется. Уже на глубине нескольких метров радиация ослабевает настолько, что становится сопоставимой с земными значениями — марсианский грунт работает как естественный щит.

Если на Марсе когда-то и зародилась жизнь, то для выживания в условиях меняющегося климата она должна была перебраться в подземные убежища — пещеры, разломы, поры глубинных пород — и адаптироваться к жизни в полной темноте.

Второй аргумент в пользу подповерхностной жизни — вода. На поверхности Марса вода не может долго существовать в жидком виде из-за низкого давления и экстремально низкой температуры. Но под поверхностью условия иные.

Например, радарные данные, полученные орбитальными аппаратами, намекают на существование подледных озер под южной полярной шапкой, залегающих на глубине около 1,5 километра. Теоретически там могут сохраняться условия, пригодные для жизни — жидкая вода, защита от радиации и стабильная температура.

В пользу этой гипотезы говорят земные аналоги. В глубоких шахтах и подземных водоемах нашей планеты обитают экстремофилы — микроорганизмы, выживающие без солнечного света и питающиеся химической энергией минералов. Некоторые экосистемы процветают на глубине более трех километров, в полной темноте и изоляции от поверхностной биосферы. Если земная жизнь смогла приспособиться к таким условиям, то почему гипотетической жизни на Марсе не сделать то же самое?

К сожалению, ни Curiosity, ни Perseverance не способны бурить глубоко. Их предел — несколько сантиметров. Для поиска подповерхностной жизни потребуются как минимум марсоходы с инструментами для бурения на несколько метров. А лучше — полноценные буровые установки, способные уйти на несколько километров вглубь.

Такие миссии планируются, но их реализация — дело отдаленного будущего.

Пока же астробиологи довольствуются косвенными данными и строят модели. Несмотря на отсутствие доказательств, вывод однозначен — если на Красной планете есть жизнь, то искать ее нужно глубоко под поверхностью.

Оумуамуа был не первым? Межзвездный объект мог сгореть над Землей еще в 2014 году

Когда говорят о межзвездных объектах, обнаруженных в Солнечной системе, официальный порядок выглядит так: 1I/Оумуамуа в 2017 году, 2I/Borisov в 2019 году и 3I/ATLAS в 2025 году. Но есть важный нюанс: "первый обнаруженный" не значит "первый прилетевший".

За три года до Оумуамуа, 8 января 2014 года, над западной частью Тихого океана взорвался небольшой метеор. Событие было зафиксировано CNEOS — специализированным центром NASA при Лаборатории реактивного движения, который занимается расчетом орбит околоземных объектов и оценкой риска их столкновения с Землей.

Позже астрономы Амир Сирадж и Ави Леб изучили параметры этого объекта — скорость, направление движения и высоту вспышки — и пришли к выводу, что он с высокой вероятностью мог прилететь из межзвездного пространства.

"Это был очень быстрый объект, и я подумал: "Боже мой, это может быть межзвездный метеор", — рассказывал Сирадж. По его словам, важная находка фактически пряталась у всех на виду — в открытых архивах NASA.

Однако сначала исследование осталось почти незамеченным и не получило широкой огласки.

Самое любопытное началось позже. В 2022 году Космическое командование США заявило, что данные о скорости "огненного шара", замеченного у побережья Папуа — Новой Гвинеи в 2014 году, достаточно точны, чтобы указывать на межзвездную траекторию. Объект получил обозначение CNEOS 2014-01-08 и стал кандидатом на звание первого известного межзвездного метеора, вошедшего в атмосферу Земли.

Разница в том, что Оумуамуа мы увидели как отдельный объект, пролетающий через Солнечную систему. Его можно было наблюдать телескопами, измерять блеск, спорить о форме и природе. А метеор 2014 года — совсем другой случай: небольшое тело размером меньше метра вошло в атмосферу, вспыхнуло и исчезло. Его возможное межзвездное происхождение установили уже постфактум, анализируя архивные данные.

Поэтому порядок межзвездных объектов может быть немного другим:

• 2014 год — CNEOS 2014-01-08, первый известный межзвездный объект, столкнувшийся с Землей.
• 2017 год — 1I/Оумуамуа, первый межзвездный объект, обнаруженный телескопами в космосе.
• 2019 год — 2I/Borisov, первая подтвержденная межзвездная комета.
• 2025 год — 3I/ATLAS, третий подтвержденный межзвездный объект и вторая межзвездная комета.

И, конечно, было бы наивно полагать, что до CNEOS 2014-01-08 ничего подобного не происходило. Вероятно, такие тела уже не раз пролетали через Солнечную систему, сгорали в атмосфере или уходили обратно в межзвездное пространство незамеченными.

Получается, межзвездные гости могут быть гораздо более распространенным явлением, чем кажется. Некоторые исследования даже предполагают, что прямо сейчас в Солнечной системе могут находиться тысячи объектов, когда-то "украденных" гравитацией Солнца и Юпитера у других звездных систем.

По мере развития технологий и внедрения искусственного интеллекта в анализ больших массивов данных мы, вероятно, начнем находить такие объекты все чаще. Для науки это постепенно станет новой нормой. А вот уфологам придется трудиться усерднее, придумывая новый сценарий для каждого межзвездного странника, забредшего в нашу планетную систему.

Почему молния может ударить в одно место несколько раз

На первый взгляд кажется, что молния бьет куда попало: сегодня в дерево, завтра в поле, послезавтра — в какого-нибудь бедолагу, который после этого еще и дает интервью.

Но все не так хаотично. У молнии есть свои "любимые" точки — и объясняется это вовсе не мистикой, а физикой.

Молния всегда ищет самый легкий путь между облаком и землей. Она возникает там, где электрическому разряду проще пробить воздух и добраться до поверхности. Поэтому молния чаще бьет туда, где подходящие условия стабильно присутствуют или возникают снова и снова.

Высокие объекты — главные кандидаты. Небоскребы, радиовышки, одинокие деревья на возвышенности. Чем сильнее объект возвышается над окружающей поверхностью, тем проще молнии "дотянуться" до него.

Но дело не только в высоте. Важны также форма объекта и то, насколько хорошо он проводит электричество. Заостренные выступы, металлические конструкции, мокрая древесина и влажная почва могут становиться более удобными участками для разряда: электрическое поле рядом с ними усиливается, а путь к земле оказывается проще.

Кроме того, есть места, где молнии бьют особенно часто. Обычно это районы с высокой влажностью, сильными восходящими потоками теплого воздуха и подходящим рельефом. В таких условиях грозовые облака формируются регулярно, а разряды нередко "предпочитают" одни и те же удобные точки.

И еще интересный факт: разряд, прошедший через воздух, на доли секунды оставляет после себя "пробитый" (ионизированный) канал, фактически прокладывая путь следующему разряду. Поэтому повторные удары в одно и то же место — норма, а не аномальная редкость.

Так что молния — далеко не хаотичное проявление "гнева Зевса", а природное явление со своими закономерностями. В некоторых местах эти закономерности проявляются особенно ярко: молнии возвращаются туда снова и снова, превращая такие точки в настоящие "мишени" для грозы.

Олимп на Марсе: гигантский вулкан, который мог быть островом

Олимп — не просто крупнейший вулкан Марса. Это самая высокая известная гора во всей Солнечной системе. Если измерять от подножия до вершины, то его высота достигает примерно 26 километров, а диаметр основания составляет около 500 километров.

Для сравнения: высочайшая гора Земли — Эверест — имеет высоту 8 849 метров над уровнем моря. Олимп почти втрое выше.

При этом, если бы вы оказались на его склоне, то вряд ли поняли бы, что стоите на гигантской горе. Склоны Олимпа очень пологие: подъем настолько растянут, что напоминает скорее "бесконечную" равнину, чем типичный вулканический пик. Лишь из космоса становится ясно, насколько огромна эта структура.

Олимп — ярчайший пример щитового вулкана. Такие вулканы образуются, когда жидкая лава медленно растекается на огромные расстояния. Лава затвердевает, и следующее извержение покрывает ее новым слоем, что приводит к естественному увеличению размеров горы. На Земле похожим образом сформировались вулканы Гавайев, хотя марсианский гигант превосходит их во много раз.

Причина таких размеров связана сразу с несколькими особенностями Марса. Во-первых, сила тяжести там значительно ниже земной, поэтому вулканы могут вырастать гораздо выше, не разрушаясь под собственным весом. Во-вторых, на Марсе, вероятно, не было активной горизонтальной тектоники плит земного типа. Из-за этого горячая точка под поверхностью могла очень долго оставаться на одном месте, подпитывая Олимп новыми потоками лавы.

Особого внимания заслуживает тот факт, что основание Олимпа окаймлено уступом высотой в несколько километров, отдельные особенности которого напоминают структуры, которые на Земле возникают при взаимодействии лавы и воды. Одна из наиболее любопытных гипотез предполагает, что Олимп сформировался рядом с древним океаном или же был гигантским вулканическим островом.

Если эта гипотеза верна, то речь идет о событиях миллиардолетней давности — задолго до того, как планета превратилась в промерзлую пустыню.

Сегодня Олимп считается потухшим вулканом, хотя в прошлом он мог не только часто извергаться, но и оставаться активным дольше, чем большинство других вулканов Красной планеты.

"Вояджер-2": прощальный взгляд на Нептун

Темно-лазурный полумесяц на фоне космической тьмы — это прощальный кадр Нептуна, сделанный космическим аппаратом NASA "Вояджер-2" 27 августа 1989 года.

Спустя 35 лет эта фотография, полученная с расстояния 4,35 миллиона километров от ледяного гиганта, все еще остается последним снимком самой далекой планеты нашей Солнечной системы.

"Вояджер-2" — единственный зонд, посетивший Нептун. Этот визит стал кульминацией его грандиозного "Большого тура" по внешней Солнечной системе, в ходе которого он также встретился с Юпитером, Сатурном и Ураном. После пролета мимо системы Нептуна аппарат устремился к границам Солнечной системы, чтобы стать одним из первых человеческих первопроходцев в межзвездном пространстве.

Тайны голубого гиганта

Нептун обладает плотной атмосферой, состоящей из водорода (74%), гелия (25%) и метана (1%). Несмотря на незначительное — относительно водорода и гелия — содержание метана, именно этот предельный углеводород определяет цветовую гамму планеты. Это объясняется тем, что молекулы метана эффективно поглощают красный свет солнечного спектра и отражают синий — физический процесс, известный как рэлеевское рассеяние.

Интересный факт: если бы Нептун находился на месте Земли, он казался бы нам бледно-голубым шаром. Однако в реальности ледяной гигант находится в 30 раз дальше от Солнца, чем Земля, и получает в 900 раз меньше света. Эта космическая "сумеречность" превращает голубой Нептун в таинственный темно-лазурный мир, который мы видим на снимке "Вояджера-2".

Самые быстрые ветры в Солнечной системе

В верхних слоях атмосферы Нептуна, охлажденных примерно до -220 градусов Цельсия, бушуют самые мощные ветры в нашей планетной системе. Их скорость может достигать невероятных 600 метров в секунду или 2 160 километров в час!

Для сравнения: во время урагана Патрисия, который был самым быстрым за всю историю метеонаблюдений, скорость ветра достигала "всего" 346 километров в час. И это настоящая загадка для ученых, ведь Нептун получает крайне мало солнечной энергии. Природа таких ветров до сих пор остается неизвестной.

Загадочные кольца и луны

"Вояджер-2" также подтвердил существование у Нептуна системы темных колец и собрал данные о некоторых из его спутников. Самый интересный из них — Тритон, покрытый азотным льдом и вращающийся вокруг планеты в обратном направлении. Имеющиеся данные указывают на то, что в далеком прошлом Тритон был карликовой планетой в поясе Койпера.

На Тритоне "Вояджер-2" зафиксировал удивительное явление — криовулканизм. Из недр нептунианского спутника, сквозь разломы на его поверхности, вырывался жидкий азот, создавая гейзеры высотой до восьми километров и питая разреженную атмосферу.

Ожидание нового визита

После пролета "Вояджера-2" человечество не отправляло специальных миссий к Нептуну, поэтому сегодня ученым приходится довольствоваться данными, получаемыми с помощью наземных обсерваторий и космических телескопов. Вкупе с данными, переданными "Воджером-2", эта информация помогает лучше понять эволюционный путь Нептуна и Солнечной системы в целом.

NASA и другие космические агентства обсуждают возможность новой миссии к ледяным гигантам, но даже если она будет одобрена, достичь Нептуна удастся лишь через десятилетия.

Поэтому темно-лазурный полумесяц Нептуна, запечатленный "Вояджером-2", — это не просто историческое достижение. Это символ человеческого стремления к познанию и напоминание о том, что даже самые далекие миры могут стать чуть ближе благодаря науке и технологиям.

ИИ научили искать "химическое эхо" древней жизни

Международная команда ученых применила машинное обучение для анализа более 400 образцов: древних осадочных пород, окаменелостей, современных микроорганизмов и фрагментов метеоритов разного возраста. Цель была амбициозной — научить алгоритм отличать органику биологического происхождения от небиологической в породах возрастом миллиарды лет.

Для этого исследователи использовали метод "случайного леса". Его суть в том, что алгоритм искал не один конкретный признак жизни, а сложные химические закономерности — своего рода молекулярный отпечаток, который остается после живых организмов даже тогда, когда исходные биомолекулы давно разрушились.

Метод показал точность выше 90% и дал особенно интересный результат на древнейших образцах. Так, в породах возрастом более 3,3 миллиарда лет были обнаружены "химические подписи" биологического происхождения. Это намного древнее прежних надежных молекулярных следов, которые находили в породах возрастом около 1,7 миллиарда лет.

Кроме того, анализ указал на признаки кислородного фотосинтеза уже около 2,5 миллиарда лет назад — примерно на 800 миллионов лет раньше прежних молекулярных данных.

Если результаты исследования подтвердятся другими методами, это изменит наши представления о ранней истории жизни на Земле. Возможно, сложные биохимические процессы появились существенно раньше, чем считалось, а эволюция на молодой планете шла быстрее и эффективнее.

И, конечно, если метод докажет свою эффективность, его начнут использовать и в астробиологии. Подобные алгоритмы могут пригодиться при изучении марсианских пород, а в перспективе — образцов с Европы, Энцелада и Титана прямо на месте. В поиске биосигнатур ИИ способен превзойти человека: он работает не с очевидными признаками, а со сложными химическими сочетаниями, которые человеческий глаз просто не увидит.

Мы стоим на пороге революционного события: уже в обозримом будущем поиск следов внеземной жизни сможет обойтись без безумно дорогих и опасных пилотируемых миссий — и даже без доставки образцов на Землю. Если машина научится надежно читать химию других миров на месте, главная задача будет сводиться к доставке оборудования к цели — а с этим мы уже хорошо научились справляться.

В недрах Земли могут скрываться остатки другой планеты

Внутри нашей планеты могут скрываться фрагменты другого мира. И хотя это звучит как фантастика, за этой идеей стоит вполне серьезная научная гипотеза.

Речь идет о Тейе — гипотетической протопланете размером примерно с Марс. Согласно общепринятой версии, около 4,5 миллиарда лет назад она столкнулась с протоземлей — Землей на очень ранней стадии развития. Удар был настолько мощным, что часть вещества оказалась выброшена на орбиту, а затем из этих обломков сформировалась Луна.

Но возникает важный вопрос: если Тейя действительно столкнулась с Землей, куда делась основная часть ее вещества? В конце концов, Луна почти вдвое меньше Марса.

Две гигантские аномалии в глубине Земли

Геофизики давно знают, что в нижней мантии Земли есть две огромные аномальные области. Одна находится под Африкой, другая — под Тихим океаном. Их называют крупными областями с низкой скоростью сдвиговых волн — LLSVP (от англ. Large Low-Shear-Velocity Provinces).

LLSVP представляют собой гигантские скопления вещества у границы внешнего ядра и мантии, залегающие на глубине около 2 900 километров под поверхностью. Через эти области сейсмические волны проходят заметно медленнее, чем через окружающую мантию, поэтому ученые видят их косвенно — по данным землетрясений.

Поскольку сейсмографы размещены в разных уголках планеты и работают непрерывно, накопленные данные позволяют визуализировать то, что скрыто от прямого наблюдения, — этакий "рентген" планетарного масштаба. По оценкам, общий объем LLSVP составляет около 6% от объема всей Земли.

Следы Тейи под нашими ногами

В 2023 году международная команда исследователей предложила любопытное объяснение: эти глубинные аномалии могут быть остатками вещества Тейи — той самой протопланеты, столкновение с которой привело к формированию Луны.

Моделирование показало: если мантия Тейи была немного плотнее мантии протоземли и богаче железом, часть ее вещества после столкновения могла не перемешаться полностью с земной мантией. Вместо этого она погрузилась глубже и со временем оказалась у границы ядра и мантии — там, где сегодня находятся LLSVP. Авторы исследования прямо называют эти структуры возможными "погребенными реликтами" вещества Тейи, сохранившимися после гигантского удара.

Эта гипотеза прекрасна тем, что связывает сразу две загадки: происхождение Луны и существование гигантских структур в недрах Земли. Если она подтвердится, наш естественный спутник окажется не единственным следом древнего столкновения. Второй след может находиться глубоко под нашими ногами.

Почему это не вольная фантазия

Уже предвижу диванно-экспертную реакцию в духе: "Есть только Кольская сверхглубокая скважина", "никто не знает, что глубже 12 километров", "все это просто догадки", "никто этого своими глазами не видел" и так далее.

Но для того, чтобы обнаружить заболевание внутренних органов, человека не вскрывают на операционном столе в рамках диагностики. Врачи используют УЗИ, МРТ, КТ, анализы и другие методы, позволяющие увидеть то, что скрыто внутри тела. Исследование недр Земли с помощью современной сейсмологии, геодинамического моделирования и сравнительного анализа работает похожим образом — только в планетарном масштабе.

Существование LLSVP — факт. А вот их происхождение — не доказанная истина, а сильная научная модель.

Если авторы исследования правы, наша планета окажется не просто телом, пережившим древнее столкновение, а миром, внутри которого до сих пор хранятся фрагменты погибшей протопланеты.

И если однажды у нас появятся технологии для получения образцов этих фрагментов, мы сможем лучше понять не только процесс формирования Луны, но и то, как гигантские столкновения влияли на внутреннее строение планет Солнечной системы, определяя их дальнейший эволюционный путь.

Возможно, именно такие события, которые сегодня мы бы сочли катастрофическими, играли важную роль в создании обитаемых миров, обеспечивая их колоссальным запасом энергии.