Норман Хоровиц - Поиски жизни в Солнечной системе

В двух последующих экспериментах (С3 и С4) были предприняты безуспешные попытки повторить результат эксперимента С1. Если исходить из критериев, установленных на основании предполетных анализов, то результаты экспериментов можно лишь с большой натяжкой признать положительными, хотя ни один из них по количеству связанного углерода даже не приблизился к эксперименту С1. Была проведена еще одна проверка (С5) термостабильности слабых реакций, зарегистрированных в СЗ и С4. На этот раз образец грунта инкубировали при 12 °C в течение примерно 2 мин, после чего температура понижалась до 9 °C 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 (С6) изучалось влияние на реакцию паров воды. Никаких изменений не было обнаружено и в этом случае.

Из трех экспериментов, проведенных на Равнине Утопия, первый (U1) по слабому положительному ответу был сходен с экспериментами С2 — С6. На основании выработанных еще на Земле критериев результаты U2 и U3 следовало признать отрицательными. Дальнейшие анализы на Равнине Утопия пришлось прекратить из-за появления течи в аппарате.

Хотя положительные результаты экспериментов по выделению продуктов пиролиза еще не получили полного истолкования, вероятность того, что они связаны с биологическими процессами, ничтожна. Такой вывод объясняется следующими причинами.

1. Поскольку не удалось воспроизвести обнадеживающий результат эксперимента С1, следует рассматривать полученные в нем высокие показания как аномалию, обусловленную, видимо, сбоем в работе прибора. Если это действительно так, то 88 %-ная потеря активности в эксперименте С2 неоправданно высока и реакция более устойчива к высокой температуре, чем это следует из результатов первого анализа. Термостабильная, небиологическая по своей природе реакция четко выражена в эксперименте С5.

2. Хотя вода должна быть фактором, ограничивающим возможность жизни на Марсе (см. гл. 6), введение в экспериментальную камеру ее паров в концентрации, создающей влажность, близкую к насыщению, не влияло на реакцию либо оказывало угнетающее воздействие. (Воду впрыскивали в экспериментах С5, С6 и U2. Подробности приведены в работах [4, 5].)

3. Хотя данных на этот счет недостаточно, по-видимому, можно считать, что наблюдаемая реакция протекает примерно одинаково как в темноте, так и на свету. (Эксперименты U1 и U3 проводились в темноте, а все другие — на свету.) Образцы грунта, взятые с поверхности Земли, как правило, связывают гораздо больше углерода на свету, что объясняется присутствием там фотосинтезирующих организмов.

4. Лабораторные опыты, проведенные после полета "Викингов", показали, что, за исключением сомнительной чувствительности реакции к высоким температурам, все отмеченные выше ее особенности характерны для небиологических реакций между смесью радиоактивных газов и богатыми железом минералами. К их числу относится магемит (у-Fe 2О 3) — магнитная форма оксида железа, которая сравнительно редко встречается на Земле, но, как позволяют думать результаты, полученные "Викингами", широко распространена на Марсе.

Таким образом, на основании полученных результатов фиксацию углерода, зарегистрированную в эксперименте по выделению продуктов пиролиза (ВПП), вероятно, можно объяснить тем, что на поверхности Марса присутствуют один или несколько железосодержащих минералов, которые реагируют с СО из газовой смеси. Содержание железа в грунте поверхности Марса составляет 13 %. Хотя специалисты все еще обсуждают вопрос, какие именно минералы имеются на поверхности планеты, вероятно, в данном эксперименте были зарегистрированы продукты реакции, катализируемой железом. Природа образовавшегося продукта, независимо от того, органический он (т. е. содержащий атомы углерода, соединенные с атомами водорода) или нет, не известна. Если предположить первое, то, судя по результатам эксперимента ВПП, количество синтезированного органического вещества должно быть близко к пределу чувствительности газового хроматографа с масс-спектрометром (эксперимент ГХМС) при условии, что углерод перешел в состав какого-то одного соединения. Если бы образовалось более одного соединения, то газовый хроматограф не смог бы их обнаружить. В любом случае результаты этих двух экспериментов не противоречат друг другу.

Не понятно, как можно согласовать данные эксперимента ВПП со свидетельствами присутствия в грунте Марса агрессивных пероксидных соединений. Если такие соединения равномерно распределены в грунте, то это значит, что в их присутствии синтез органических соединений невозможен. Однако в тех экспериментах ВПП, где пары воды вводились в смесь радиоактивных газов, не было замечено, чтобы количество углерода, поглощенного в образце грунта, существенно возросло. Это позволяет предполагать, что распределение химических соединений на поверхности планеты неравномерно. Отсюда также следует, что частицы грунта, проявившие активность при фиксации углерода в экспериментах ВПП, не были компонентами, связанными с пероксидными соединениями.

Районы посадки двух спускаемых аппаратов "Викингов" были очень похожи по химическому составу образцов грунта, несмотря на различие климатических условий и большое расстояние между ними. Мы понимаем теперь, что это сходство обусловлено теми процессами, которые происходят по всей планете, и данные, полученные на Равнинах Хриса и Утопия, вероятно, типичны для поверхности Марса. Примером таких процессов могут служить планетарные бури, которые разносят мелкий поверхностный материал по всей планете. Другим примером — особенно важным благодаря своей биологической значимости — следует считать процесс расщепления молекул воды в нижних слоях атмосферы Марса коротковолновым ультрафиолетовым излучением Солнца. Продукты этого фотолиза, Н и ОН, очень реактивны, а их последующая судьба прояснилась после теоретических исследований Доналда Хантена и других специалистов по атмосфере планет.

ОН — сильный окислитель, и непрерывное образование его в непосредственной близости от поверхности Марса обусловливает отсутствие в ней органического вещества. Между прочим с этим связана и красноватая окраска Марса: он покрыт оксидами железа. Данное обстоятельство объясняет, почему атмосфера планеты не состоит из СО и О 2. Ведь именно эти газы образуются при облучении СО 2ультрафиолетом Солнца, но СО вновь окисляется в присутствии ОН. Наконец, реакции с участием ОН легко приводят к образованию пероксидных соединений, подобных Н 2О 2и НО 2. Еще до полетов "Викингов" Хантен предсказывал, что эти соединения должны проникать из атмосферы в поверхностные слои Марса. Именно наличием таких веществ можно объяснить результаты экспериментов по газообмену и выделению радиоактивной метки.