Вилен Барабой - Ядерные излучения и жизнь

Но жизнь на Земле, по подсчетам ученых, существует 3 - 4 млрд. лет. За такой срок интенсивность космического излучения могла меняться более существенно, а это оказало бы серьезное влияние на развивающуюся земную жизнь. Исследовав эту возможность, советский астроном И. С. Шкловский показал, что за время жизни на Земле интенсивность жесткого космического излучения могла возрастать в десятки раз при вспышках сверхновых. В пределах Галактики такие вспышки происходят в среднем раз за 10 - 100 лет. Влияние на земную жизнь может оказать лишь вспышка сверхновой, происшедшая в относительной близости от Земли, на расстоянии порядка 10 - 20 световых лет. По подсчетам И. С. Шкловского, такие вспышки могут возникать примерно раз в 750 млн. лет. Это значит, что на протяжении достаточно долгой биографии Земли, а также жизни на ней, появление соседки - сверхновой - могло произойти по крайней мере один-два раза.

Что произошло бы в этом случае? Образовавшаяся вокруг сверхновой туманность, расширяющаяся со скоростью нескольких тыс. км в секунду и уносящая с собой массы звездного вещества и в том числе мощные потоки частиц высокой энергии, через 10 тыс. лет достигла бы Солнечной системы. В последующие несколько десятков тысячелетий Земля вместе со всей Солнечной системой оставалась бы погруженной в эту туманность, где плотность первичных космических лучей в десятки, а местами и в сотни раз выше обычной.

Такое длительное и значительное увеличение радиационного фона не могло бы не оказать серьезного влияния на земную жизнь. Особенно сильное потрясение должны были пережить долгоживущие органические формы. Если для удвоения частоты мутаций у микроорганизмов, водорослей, простейших многоклеточных требуется увеличение радиоактивного фона в сотни и тысячи раз, то для человека и других высокоразвитых и длительно живущих организмов доза радиации, удваивающая частоту мутаций, составляет что-то около 1 р в год. Иными словами, вспышка сверхновой в космических окрестностях Земли могла бы привести к гибели наиболее долгоживущих органических форм и к общему ускорению мутационного процесса.

И. С. Шкловский полагает, что повсеместная на Земле гибель гигантских пресмыкающихся в конце мелового периода могла быть вызвана вспышкой сверхновой. Серьезным подтверждением этой гипотезы было бы доказательство одновременной в течение десятка тысячелетий гибели динозавров на всей Земле. К сожалению, современные методы оценки возраста ископаемых остатков пока недостаточно точны для этих вычислений.

Что касается более ранних этапов развития жизни на Земле, то значительное возрастание радиоактивного фона могло бы сыграть роль толчка, дополнительного двигателя эволюции или даже фактора, стимулировавшего само возникновение жизни на Земле.

Человечество пока не располагает точными фактами и доказательствами существования жизни вне Земли. Разнообразные гипотезы, существующие ныне, опираются на более или менее достоверные аналогии, предположения и относительно небольшое количество фактов. Одна из существующих ныне гипотез была впервые сформулирована еще в 1907 г. шведским химиком Сванте Аррениусом. Он предположил, что жизнь на Земле не возникла из неживого, а была занесена из других миров в виде спор микроорганизмов. Ведь известно, что такие споры могут без вреда переносить космический холод и вакуум мирового пространства, а световое давление, открытое и доказанное нашим соотечественником профессором П. Н. Лебедевым, могло бы явиться тем "двигателем", который облегчил бы ничтожным частичкам живого осуществление грандиозных космических путешествий.

Теория С. Аррениуса никем не была опровергнута. Но возражения главным образом философского характера сделали ее малопопулярной. Между тем гипотеза Аррениуса ни в коей мере не противоречит положениям материалистической философии, ибо не отвергает материальной природы жизни.

В последние годы гипотеза Аррениуса была подкреплена новыми данными. По расчетам американского астронома Сагана, световое давление может "помочь" частицам (в том числе и живым) покинуть планету и даже целую планетную систему, если размеры этих частиц будут в пределах 0,2 - 0,6 мк. Такие малые размеры имеют вирусы и споры. Следовательно, споры в принципе могут покидать пределы родной планеты и под влиянием светового давления путешествовать в межпланетном и даже межзвездном пространстве.

Но на пути путешествующих "молекул живого" наряду с холодом и вакуумом встает еще одно, весьма существенное препятствие - космическая радиация, как корпускулярная, так и квантовая (ультрафиолетовые и рентгеновские лучи). Насколько серьезно это препятствие? Если ультрафиолетовые и мягкие рентгеновские лучи, в силу своей малой проникающей способности, могут полностью поглощаться оболочкой спор и не причинять им существенного вреда, то проникающая корпускулярная радиация безусловно достигает живой протоплазмы и действует на нее. Очевидно, по достижении определенной суммарной дозы радиации споры-путешественницы погибают. Таким образом, космическое излучение ограничивает во времени, а значит, и в пространстве, возможности "опыления" безжизненных планет живой космической пылью.

По расчетам Сагана, выброшенные за пределы земной атмосферы споры уже через несколько недель могут достигнуть орбиты Марса, а через несколько лет - орбиты Нептуна. Для достижения соседних звездных систем может понадобиться несколько десятков тысяч лет. Трудно сказать, как далеко могут долететь споры земных микроорганизмов, гонимые солнечным ветром. Во всяком случае устойчивость некоторых из них к действию радиации столь велика, что путешествие внутри Солнечной системы, по-видимому, осуществимо.

Окончательно принять или отвергнуть гипотезу Аррениуса можно будет только тогда, когда люди получат прямые данные о наличии и особенностях жизни на Луне, Марсе и других планетах. И не исключено, что там мы встретимся со старыми, хотя немного и изменившимися, земными знакомыми.

Необъятные просторы космоса таят лучевую опасность не только для крохотных частиц земной жизни. "Земля - колыбель человечества, но нельзя вечно жить в колыбели", - эти слова К. Э. Циолковского оказались пророческими. Мы живем в такое время, когда человечество начинает покидать свою земную колыбель.

Дети Земли, люди, как и все живое, приспособлены к жизни в земных условиях. За пределами плотных слоев земной атмосферы их ожидают совершенно непривычные, несовместимые с жизнью, экстремальные условия: космический холод и мрак, отсутствие кислорода и атмосферы вообще, повышенная гравитация при взлете и посадке и невесомость все остальное время полета. Чтобы выжить в этих условиях, космонавты захватывают с собой частицу родной земной колыбели - космический корабль, защищающий их и от холода, и от вакуума, и от других опасностей. Немалое значение имеют наземная тренировка, тренировочные полеты и т. п.