Александр Громов - Удивительная Солнечная система

В последнее время усилия исследователей Марса направлены на обнаружение на нем значительных скоплений подпочвенного льда – этакой «вечной мерзлоты». В явном виде скопления подпочвенного льда пока не найдены, но некоторые детали рельефа трактуются как русла небольших временных водотоков, которые, возможно, и в нашу эпоху протекают по марсианскому грунту в летний период. Хотя эти образования могут быть просто осыпями своеобразной формы. Полной ясности в этом вопросе нет, и ее пока не внесли ни марсоходы, ни прочие аппараты, работающие на Марсе.

Наиболее жгучий вопрос: есть ли на Марсе жизнь хотя бы в виде анаэробных бактерий? Ответа все еще нет, хотя скептики ухмыляются: конечно же, на Марсе есть жизнь – та жизнь, которую мы занесли туда сами в своих космических аппаратах! Действительно, стерилизация космических аппаратов перед запуском не является абсолютной и не может быть таковой, так что какое-то количество земных микроорганизмов всегда улетает в космос при каждом успешном запуске. (Лишь «Викинги» стерилизовались особо тщательно.) Насколько эти микроорганизмы способны выдержать долгое (месяцы или даже годы) пребывание в космосе, не совсем ясно. Пожалуй, часть этих бактерий может и уцелеть на пути к Марсу. Некоторые земные бактерии обладают поразительной жизнестойкостью. Но могут ли они размножиться на Марсе и освоить эту планету? Вопрос пока открытый…

Но речь главным образом идет о марсианских микроорганизмах. Имеются ли они сейчас в жизнеспособном состоянии? Имелись ли в прошлом? Попытка добиться размножения марсианских бактерий в контейнерах с питательными растворами, доставленных на планету аппаратами «Викинг-1» и «Викинг-2», не дала однозначных результатов. Было объявлено, что бактерий на Марсе нет, однако позднее пришлось признать, что эксперимент поставлен не совсем корректно. Вдобавок где гарантия, что марсианским бактериям придутся по вкусу те же самые питательные растворы, в которых благоденствуют земные бактерии, причем далеко не все из них?

Есть другой способ – и столь же неоднозначный – решить эту проблему: исследовать образцы метеоритов, отколотых некогда от Марса ударами астероидов. Таких «марсиан» найдено около трех десятков – преимущественно в Антарктиде, где метеорит может спокойно пролежать во льду миллионы лет, не подвергшись эрозионным воздействиям и не загрязнившись (ну почти) земными бактериями. В общем количестве найденных метеоритов «марсиане» составляют ничтожнейшее меньшинство, что и неудивительно. Ведь осколок, выбитый из Марса ударом астероида или крупного метеорита, должен не просто обладать скоростью, превышающей скорость убегания (5 км/с для Марса), но и быть довольно точно «нацеленным», чтобы Земля захватила его своим притяжением. В течение миллионов лет эти осколки обращаются вокруг Земли, чтобы под действием давления света и солнечного ветра в конце концов выпасть на Землю.

Следует добавить в скобках, что можно выбить осколки из поверхности Марса так, чтобы они навсегда покинули планету, но никакой астероидный удар не сможет проделать то же самое с Землей. Казалось бы, школьная физика должна говорить об обратном – однако школьные опыты по механике не имеют дела с большими скоростями. Вся соль в том, что с какой бы скоростью астероид ни врезался в земную поверхность, выбитые им осколки будут разлетаться со скоростями, не превышающими скорость распространения продольной ударной волны в горных породах.

В наиболее плотных породах на поверхности Земли – базальтах – эта скорость составляет чуть менее и км/с, то есть меньше скорости убегания у поверхности Земли (11,2 км/с). Учтем тормозящее действие атмосферы и поймем, что даже выход на околоземную орбиту для осколков Земли очень проблематичен.

В образцах «марсианских» метеоритов были найдены весьма мелкие гранулы округлой формы, в целом напоминающие окаменевшие колонии земных бактерий. Разница в том, что марсианские гранулы куда меньше размером – впрочем, это различие не кажется принципиальным. Куда существеннее другой вопрос: имеют ли марсианские микрогранулы хоть какое-то отношение к жизни или они образовались небиологическим путем? А если речь все-таки идет об окаменевших бактериях, то где гарантия того, что это бактерии с Марса? Антарктида, конечно, довольно чистый (в смысле биологических загрязнений) континент, но все же не стерильный, а что до некоторого морфологического различия между окаменелостями в метеоритах и существующими ныне земными бактериями, то далеко не все земные бактерии уже открыты и описаны, ученые то и дело открывают новые их виды.

Словом, воз и ныне там. Научные конференции, где различные группы ученых обмениваются результатами своих исследований и соображениями, пока не привели научный мир к консенсусу в этом вопросе. Некоторые ученые, в том числе весьма уважаемые, убеждены в том, что марсианские микрогранулы – заведомо остатки простейших, причем не только прокариотных (то есть безъядерных, вроде наших бактерий и синезеленых водорослей), но и эукариотных (имеющих ядро). Другие придерживаются прямо противоположных убеждений, предлагая высокотемпературные механизмы образования микрогранул, напрочь исключающие их биологическое происхождение, третьи занимают осторожную выжидательную позицию – и она кажется мне наиболее разумной для того, кто не биолог и не может внести серьезную лепту в разрешение этого вопроса. Верить, конечно, никому не возбраняется (а равно и не верить), но куда лучше знать. Очень может быть, что нам не придется долго ждать разгадки.

Если бы мы были небелковыми существами, живущими в атмосфере Юпитера или Сатурна, то наверняка назвали бы область на расстоянии от 5 до 10 а.е. от Солнца «золотой серединой». Для жизни нам был бы нужен газ, очень много газа, а во внутренних областях Солнечной системы его мало – он был вытеснен оттуда излучением Протосолнца. С другой стороны, этот газ не мог быть вытеснен на самые дальние границы Солнечной системы – для этого просто не хватило мощности излучения центрального светила. Получилось следующее: далеко за орбитой Марса в протопланетном диске газ резко преобладал над пылью, причем наибольшая плотность газа была достигнута как раз на расстоянии 5-10 а.е. от Солнца.

Как следствие, самые большие планеты образовались именно там. Как следствие номер два, это – газовые планеты.

Конечно, в них присутствует и твердое вещество, но главный компонент – все же газ. Их вещество – по сути первичное, поскольку влияние Солнца на таких расстояниях сказывается уже слабо, а о ядерных реакциях в недрах газовых планет можно забыть сразу – для них требуются куда более значительные температуры, чем те, что могут «предложить» планеты.