Джон Уиллис - Все эти миры — ваши. Научные поиски внеземной жизни

И что еще важнее — вместе с охлаждением марсианских недр ослабело планетное магнитное поле, которое прикрывало атмосферу от воздействия солнечного ветра. Лишившись защиты, атмосфера буквально испарилась в космос в результате столкновений атомов атмосферных газов с частицами солнечного ветра, обладающими высокой кинетической энергией. С ослаблением атмосферы уменьшается парниковый эффект. Поверхность планеты остывает, и оставшаяся в атмосфере вода конденсируется и замерзает, создавая полярные ледяные шапки и подповерхностные слои льда, обнаруженные «Одиссеем».

Никогда за всю историю исследования космоса НАСА не ставило перед собой таких далеко идущих планов, как в случае с экспедициями «Викингов». Каждый аппарат имел на своем борту комплект инструментов, предназначенный для поиска биологических следов жизнедеятельности марсианских микробов и выявления органических веществ в пробах грунта. Если бы спускаемые аппараты «Викинг» в 1976 г. обнаружили бы на Марсе живые микроорганизмы, можете не сомневаться, я бы не стал от вас это скрывать.

В итоге никаких признаков жизни на Марсе обнаружено не было. Не было замечено никаких отличий от простерилизованного контрольного образца. В лучшем случае оставалось место для сомнений: один из опытов дал результат, не исключавший существования жизни. Это был эксперимент по внесению меченых веществ, в ходе которого образец грунта полили жидкой водой, содержащей смесь органических питательных веществ, которые были помечены радиоактивным углеродом-14. Идея заключалась в том, что присутствовавшие в почве живые организмы должны были с благодарностью использовать питательную смесь для своего метаболизма и выработать в качестве побочного продукта помеченный радиоактивным углеродом углекислый газ. Именно это и произошло. Более того, в стерилизованном путем нагрева образце не было обнаружено никакого CO 2— в точности как если бы высокая температура убила все живые организмы. Но, когда неделей позже в тот образец, который дал положительный результат, добавили следующую порцию питательных веществ, никакого углекислого газа в нем не возникло. Может, микробы были уже сыты после незапланированного ужина? Или первоначальная реакция была вызвана наличием в почве окисляющего вещества, которое было израсходовано во время первого опыта, и дальнейшей реакции не последовало? Результат получился в лучшем случае противоречивый. Поскольку остальные эксперименты не увенчались успехом, появилось сразу несколько небиологических трактовок результатов эксперимента. В итоге было объявлено, что аппараты «Викинг» не обнаружили никаких признаков жизни в верхнем слое марсианского грунта в обоих местах посадки.

Тем не менее этот отрицательный результат во многом сформировал отношение НАСА к исследованиям Марса на 1990-е гг. и вплоть до сегодняшнего дня. На смену большим и амбициозным программам, подобным «Викингу», пришел более взвешенный и поэтапный подход. В СМИ стали писать не о «поисках жизни», а о «наличии благоприятных для жизни условий в прошлом». Выбранная НАСА стратегия небольших миссий, сформулированная как «быстрее, лучше, дешевле», оказалась в высшей степени разумной, а также не менее интересной и продуктивной в плане научных результатов. НАСА не оставило попыток обнаружить жизнь на Марсе. Но, как показала практика, нельзя просто посадить спускаемый аппарат в случайном месте и ждать, что «жизнь» сама заползет в твой совок. Надо заранее все обдумать и понять, где могли сложиться условия, способные противостоять холодному и сухому климату, царящему на всей поверхности Марса. А также нам нужно сохранять свои запасы оптимизма — поскольку я еще не успел рассказать все плохие новости.

Если вы решили, что поверхность Марса — мертвая пустыня, придется признать, что в атмосфере жизни и того меньше. Что это означает на практике? Это означает, что состав марсианской атмосферы в точности такой, каким он должен быть с учетом химического состава поверхности (которая содержит основные ингредиенты — CO 2и водяной лед) и воздействия солнечного света (который вызывает химические реакции в атмосфере). На Марсе не зафиксировано никаких химических аномалий, которые могли бы указывать на существование жизни.

Мысль о том, что в атмосфере планеты должны быть химические признаки, указывающие на присутствие жизни, активно продвигалась Джеймсом Лавлоком, создателем гипотезы Геи, в которой вся планета Земля рассматривалась как единый взаимосвязанный сверхорганизм. Самый простой пример такой взаимосвязи — преобразование углекислого газа атмосферы и океанов в кислород в результате жизнедеятельности фотосинтезирующих микроорганизмов. В этом смысле присутствие в атмосфере больших количеств кислорода — это биомаркер, который говорит о наличии жизни, поскольку очень трудно найти какие-то другие, небиологические объяснения этому явлению.

Если бы вся жизнь на Земле была сегодня уничтожена, кислород оставался бы в атмосфере на протяжении приблизительно 2 млн лет, пока постепенно не израсходовался бы на окисление поверхностных горных пород. Атмосферный метан — почти весь этот газ имеет биологическое происхождение — был бы израсходован всего за 12 лет в результате химической реакции с гидроксильными радикалами (ОН —) в атмосфере. Во многих отношениях присутствие в атмосфере Земли метана на уровне нескольких частей на миллион — это еще более отчетливый биомаркер, выдающий наличие жизни на Земле.

Что бы вы ответили, если бы я сказал вам, что в атмосфере Марса был обнаружен метан в небольших, но химически значимых количествах — несколько десятков частей на миллиард? И что особенно важно, эта оценка была получена по трем независимым измерениям, сделанным спектрографом автоматической межпланетной станции «Марс Экспресс» в 2004 г., телескопом с Земли в 2009 г. и, наконец, марсианской научной лабораторией «Кьюриосити» в 2014 г. Наблюдения показали, что концентрация метана может значительно меняться на протяжении нескольких месяцев — вот он есть, и вот его уже нет.

Теоретически какое-то количество метана должно было присутствовать в марсианской атмосфере в концентрации несколько частей на миллиард. Он возникает в результате взаимодействия солнечного света и ничтожно малого количества органических веществ, занесенных метеоритами. Если пробы подтвердят присутствие более высоких концентраций метана, это будет означать, что либо там существует жизнь, либо марсианские вулканы не такие уж потухшие, как мы о них думаем. С учетом марсианской геологии активный вулканизм почти такое же поразительное открытие, как и существование жизни (которое к тому же должно оказывать влияние на возможную жизнь на Марсе). Наверное, наиболее существенный вопрос — это не то, откуда берется метан, а то, куда он девается. Каким образом атмосфера полностью очищается от метана за несколько месяцев? Если там действительно присутствует метан, то можно гарантировать одно — Марс таит еще очень много неожиданностей.