Н Хоровиц - Поиски жизни в Солнечной системе

Эксперименты по выделению продуктов пиролиза (ВПП). Еще до полетов "Викингов" можно было с уверенностью

сказать, что если жизнь и существует на Марсе, то она приспособлена к марсианским, а не к земным условиям. Поэтому мной вместе с сотрудниками Джорджем Хобби и Джерри Хаббардом были разработаны эксперименты по выделению продуктов пиролиза, называемые также экспери ментами по ассимиляции углерода, которые предназнача лись специально для проведения биологического анализа марсианского грунта именно при существующих на Марсе условиях.

План эксперимента состоял в инкубации образца марси анского грунта в атмосфере Марса, обращенной небольшим количеством меченных радиоактивным углеродом газов СО и СО^ (они присутствуют в атмосфере планеты в количест вах 0.1 и 95% соответственно), и последующем измерении количества атомов радиоактивного углерода, включившихся в органическое вещество образца. Инкубация грунта должна была происходить в течение 120 ч при давлении, температу ре. составе атмосферы и солнечном освещении, характерных для Марса. После удаления из камеры радиоактивной атмосферы проба должна была нагреваться в потоке гелия до температуры 625" С. чтобы произошел пиролиз любых содержащихся в ней органических веществ и превращение их в летучие фрагменты. Ток гелия уносил их затем из камеры в колонку, заполненную сорбентом из кизельгура *, погло щающим все органические вещества, но не СО и СОд. Как только молекулы органических соединений отделялись от непрореагировавших с кизельгуром газов, колонка нагрева лась до температуры 640 С, при которой газы высвобожда лись и затем окислялись до СО, под действием находивше гося в этой же колонке оксида меди. И наконец, можно было измерить радиоактивность образовавшегося СО,.

На Марсе этот эксперимент был осуществлен по за планированной программе, за исключением двух пунктов. Во-первых, из-за наличия в спускаемых аппаратах источни ков тепла температура в камерах, где проводился анализ, была выше температуры марсианского грунта в обоих районах посадки. Температура в камере колебалась в преде лах 8--26"С, тогда как температура грунта снаружи остава лась ниже 0 С в ходе всего эксперимента. Поскольку на

* Кизельгур (инфузорная мука диатамит) - осадочная горная порода, состоящая из панцирей микроскопических диатомовых во дорослей и обладающая большой пористостью и способностью к адсорбции. Прим. ред.

экваторе Марса температура может достигать 25 С, нельзя сказать, что температурные условия в камерах сильно от личались от марсианских.

Во-вторых, в качестве источника освещения в эксперимен те использовался не солнечный свет на Марсе-это было технически трудно осуществить,-а ксеноновая лампа со спектром, похожим на спектр солнечного света у поверх ности Марса (в котором отфильтрованы длины волн короче 320 нм). Свет требовался для обеспечения энергией фото синтеза организмов, если бы таковые обнаружились. Так как лабораторные эксперименты показали, что на минеральной поверхности, облученной ультрафиолетовым светом с дли ной волны короче 300 нм, в присутствии СО и паров воды идет абиогенный синтез простых органических соединений, мы решили исключить этот диапазон волн, чтобы избежать путаницы при выяснении природы источников органического вещества. Хотя указанная область присутствует в спектре солнечного излучения, достигающего поверхности Марса, мы оправдывали ее исключение тем, что свет этих длин волн настолько разрушителен для сложных органических моле кул, что у марсианских организмов должны были вырабо таться защитные механизмы, позволяющие либо отфильтро вывать, либо нейтрализовать ее действие.

Лабораторные испытания показали, что течение экспери мента не зависит от фотосинтеза в пробах грунта. Фиксация СО и СОд в органическое вещество в живых клетках происхо дит и в ходе темновых процессов. В самом деле, при лабораторных испытаниях приборы регистрировали фикса цию как в темноте, так и при фотосинтезе.

На Марсе было проведено девять экспериментов по выделению продуктов пиролиза: шесть-на Равнине Хриса и три-на Равнине Утопия. Самый первый анализ (сделанный на Равнине Хриса, С 1-на рис. 18) дал положительный ре зультат. Количество связавшегося углерода было невелико по сравнению с тем, что наблюдалось при анализах образцов земного грунта, но значительно выше фонового уровня, установленного в предполетных лабораторных анализах сте рильных проб грунта. Учитывая меры, принятые для устра нения помех небиологической природы, получение даже сла бого сигнала с Марса было поразительным. Поэтому было решено провести новый контрольный эксперимент (С 2): вторая проба марсианского грунта нагревалась при темпера туре 175 С в течение трех часов перед инкубацией с радио активными газами. Количество связавшегося углерода при

этом снизилось на 88%. Казалось, мы обнаружили на Марсе синтез органического вещества, чувствительный к температу ре, но то обстоятельство, что и после нагрева 12% реакции продолжалось, ставило под сомнение биологическую приро ду процесса.

В двух последующих экспериментах (С 3 и С 4) были предприняты безуспешные попытки повторить результат эксперимента С 1. Если исходить из критериев, установлен ных на основании предполетных анализов, то результаты экспериментов можно лишь с большой натяжкой признать положительными, хотя ни один из них по количеству связан ного углерода даже не приблизился к эксперименту С 1. Была проведена еще одна проверка (С 5) термостабильности сла бых реакций, зарегистрированных в СЗ и С 4. На этот раз образец грунта инкубировали при 120 С в течение примерно 2 мин, после чего температура понижалась до 90 С и грунт инкубировался еще около 2 ч. На этот раз никаких изменений в реакции не произошло, что опять же свидетельствовало о ее небиологической природе. В последнем эксперименте на Равнине Хриса (С 6) изучалось влияние на реакцию паров воды. Никаких изменений не было обнаружено и в этом случае.

Из трех экспериментов, проведенных на Равнине Утопия, первый (U 1) по слабому положительному ответу был сходен с экспериментами С 2-С 6. На основании выработанных еще на Земле критериев результаты LJ 2 и U 3 следовало признать отрицательными. Дальнейшие анализы на Равнине Утопия пришлось прекратить из-за появления течи в аппарате.

Хотя положительные результаты экспериментов по вы делению продуктов пиролиза еще не получили полного истолкования, вероятность тою, что они связаны с биологи ческими процессами, ничтожна. Такой вывод объясняется следующими причинами.

1. Поскольку не удалось воспроизвести обнадеживающий результат эксперимента С 1, следует рассматривать получен ные в нем высокие показания как аномалию, обусловленную, видимо, сбоем в работе прибора. Если это действительно так. то 88%-ная потеря активности в эксперименте С 2 неоправданно высока и реакция более устойчива к высокой температуре, чем это следует из результатов первого ана лиза. Термостабильная, небиологическая по своей природе реакция четко выражена в эксперименте С 5.