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lcarissimi/Pixabay
¿Las capacidades de reconocimiento de patrones son capaces Inteligencia artificial (IA) ayuda en la búsqueda de firmas biológicas en el universo? Un equipo interdisciplinario de más de 50 científicos de más de 17 instituciones dirigido por astrobiólogos del Instituto SETI El equipo del Instituto de Astrobiología de la NASA (NAI) ha publicado nuevos investigación en Astronomía de la naturaleza una demostración de un algoritmo de aprendizaje automático de IA para buscar vida en Marte y más allá.
«En la búsqueda de firmas biológicas en Marte, hay una gran cantidad de datos de orbitadores y rovers para caracterizar la habitabilidad global y regional, pero hay mucha menos información disponible sobre la escala y resolución de los hábitats microbianos y las firmas biológicas», escribió la autora principal Kim Warren. -Rhodes, científico sénior del Instituto SETI, junto con Michael Phillips, becario postdoctoral del Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins, Freddie Kalaitzis, científico sénior de la Universidad de Oxford, y otros investigadores.
Zola Goldilocks, ¿solo de por vida?
La Zona Ricitos de Oro, o zona habitable, donde las condiciones no son ni demasiado calientes ni demasiado frías para sustentar la vida, es perfecta. La zona habitable es la distancia de un planeta a una estrella donde hay agua líquida en la superficie porque su atmósfera tiene las condiciones adecuadas. La Tierra se encuentra en la zona habitable de nuestro sistema solar, que consiste en el sol y los planetas que lo orbitan. ¿Hay otros planetas en la zona habitable de nuestro sistema solar?
en otro estudio estudiar publicado en 2016 por Thomas Clune, Ph.D., y otros en el Instituto Goddard de Estudios Espaciales de la NASA, los científicos sugieren que Venus pudo haber tenido un clima que admitió agua líquida en su superficie durante aproximadamente dos mil millones de años, y que hay Venus -como planetas más allá del sistema solar de la Tierra o exoplanetas, que son los principales candidatos para la búsqueda de vida más allá de nuestro planeta.
«El Venus de hoy es un lugar inhóspito, con temperaturas superficiales cercanas a los 750 K y una atmósfera 90 veces más espesa que la de la Tierra», escribieron Clune y sus colegas investigadores. «Hace miles de millones de años, la imagen podría haber sido completamente diferente».
Agua que fluye en el Marte moderno
Las observaciones del Orbitador de Reconocimiento de Marte de la NASA muestran la formación estacional de rayas oscuras que aparecen repetidamente en cráteres individuales en Marte durante los meses cálidos desde fines de la primavera hasta el verano, llamadas líneas de pendiente recurrentes (RSL). Con base en estas observaciones, en 2011 se planteó la hipótesis de que el agua salada fluye en Marte. Cuatro años más tarde, en 2015, la NASA confirmó la evidencia de que el agua líquida fluye periódicamente en el Marte actual.
«Nuestros hallazgos respaldan firmemente la hipótesis de que las líneas de pendiente recurrentes son el resultado de la actividad moderna del agua en Marte», escribió la autora principal Lujendra Ojha del Instituto de Tecnología de Georgia (Georgia Tech) en Atlanta, junto con otros investigadores que fueron coautores 2015 estudiar publicado en Geociencias de la naturaleza.
«Nuestra búsqueda de Marte fue para ‘seguir el agua’ en nuestra búsqueda de vida en el universo, y ahora tenemos ciencia convincente para confirmar lo que sospechábamos desde hace mucho tiempo», dijo John Gruensfeld, Ph.D., administrador asistente de Science Mission. Directorado en la sede de la NASA en Washington, D.C., y cinco veces astronauta (a bordo del Endeavour en 1995, Atlantis en 1997 y 2009, Discovery en 1999 y el transbordador espacial Columbia en 2002″) en la nave espacial de la NASA de 2015 informe. «Este es un desarrollo importante porque parece confirmar que el agua, aunque salada, está fluyendo a través de la superficie de Marte hoy».
Si hay agua, ¿hay vida?
Con la tentadora evidencia de las actuales corrientes de agua en Marte, surge la pregunta: ¿Hay vida también?
«En la búsqueda de firmas biológicas en Marte, hay una gran cantidad de datos de orbitadores y rovers para caracterizar la habitabilidad global y regional, pero hay mucha menos información disponible sobre la escala y resolución de los hábitats microbianos y las firmas biológicas», escribió el equipo NAI del Instituto SETI. . astrobiólogos y sus colegas investigadores. «Comprender si la distribución de biofirmas terrestres se caracteriza por patrones reconocibles y predecibles puede proporcionar una guía para optimizar la búsqueda de vida en otros planetas terrestres».
Usando IA para encontrar una aguja de biofirma en un pajar
Los investigadores decidieron utilizar las capacidades asumidas del aprendizaje automático de IA para buscar signos de vida. La realización de experimentos por científicos personalmente en Marte no es una opción real; el equipo necesitaba encontrar un entorno igualmente duro, adecuado para la vida pero hostil para muchos organismos vivos. Decidieron utilizar muestras del Salar de Pajonales, un lago seco de calcio y sal ubicado en los Altos Andes chilenos a una altitud de más de 3.500 metros, como sustituto de Marte.
El equipo de científicos recolectó muestras de más de 7700 imágenes y 1100 muestras del lecho seco del lago. Llevaron a cabo experimentos para buscar microbios fotosintéticos que contengan pigmentos que puedan resultar biofirmas candidatas.
El algoritmo de IA consiste en convolucional neural redes (CNN) que fueron entrenadas con los datos recopilados para predecir las características geológicas a gran escala y los microambientes que tienen la mayor probabilidad de tener firmas biológicas. Los científicos probaron la capacidad predictiva de su sistema de aprendizaje automático de IA.
«Artificial inteligencia«Los modelos de aprendizaje automático identificaron con éxito las características geológicas con una alta probabilidad de contener firmas biológicas a escalas espaciales relevantes para los estudios astrobiológicos basados en rover», escribieron los científicos.
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