Когда специалисты NASA вскрыли контейнер с образцами, доставленными миссией OSIRIS-REx, они обнаружили там почти все, что нужно для жизни. Частицы пыли и фрагменты породы содержали все пять нуклеобаз для построения ДНК и РНК, четырнадцать из двадцати аминокислот, которые входят в состав белков, плюс множество других углеродных и водородных соединений. Казалось, что космос наконец-то сигнализировал людям о том, что  признаки жизни в его глубинах существуют.

Но далее начались странности. Аминокислоты из образцов Бенну разделились поровну между «левыми» и «правыми» формами — молекулами, которые являются зеркальным отражением друг друга. На Земле такого не происходит: вся земная биология работает исключительно с «левыми» аминокислотами. Ученые долго думали, что эта молекулярная асимметрия пришла к нам из глубин космоса, как генетический подарок древних астероидов. Находки на Бенну показали обратное — скорее всего, уникальные черты земной биохимии возникли прямо здесь, на нашей планете, а не были унаследованы из межзвездного пространства.

Это открытие создало серьезную проблему для астробиологии. Если в метеорите или образце породы с Марса найти знакомые молекулы — это еще ничего не гарантирует. Органические соединения могут формироваться совершенно естественным путем, без участия живых организмов. Получается, что даже самые убедительные находки могут быть просто химией, которая лишь случайно схожа по составу с живыми организмами. Как тогда вообще отличить мертвую органику от живой?

В поиске ответа исследователи разработали LifeTracer — систему на основе машинного обучения, которая анализирует сложные паттерны органических молекул в образцах горных пород и метеоритов. Её задача предельно проста: определить, насколько вероятно, что в конкретном образце есть следы жизни. Система разлагает молекулярные смеси на отдельные фрагменты, классифицирует их по массе и химическим свойствам, а затем формирует матрицу, которая отражает состав пробы. На этом этапе включается обучаемая модель — алгоритм, который учится различать абиотические метеоритные образцы и материалы, содержащие остатки биологических процессов.

Впечатляет то, что даже при ограниченном объеме исходных данных система показала высокую точность. Она выявила характерные особенности, которые могут служить маркерами жизни: присутствие летучих соединений в метеоритах и специфических серосодержащих молекул. Главное здесь то, что LifeTracer не ищет отдельные «подозрительные» молекулы. Вместо этого она анализирует целостную систему органических веществ, словно изучая почерк вместо отдельных букв.

Эта разработка открывает новые возможности для ближайших космических миссий. Ученые теперь могут более уверенно оценивать образцы, которые будут доставлены с Марса, его спутников Фобоса и Деймоса, а также с ледяных лун Юпитера и Сатурна — Европы и Энцелада. В будущих пробах вполне может оказаться сложная смесь органических соединений, созданных самыми разными процессами. LifeTracer поможет разобраться в их происхождении и не пропустить даже намеки на присутствие жизни.