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

После всего сказанного, я полагаю, мы должны вынести из истории с ALH84001 один важный урок: научный анализ метеорита был проведен на самом высоком уровне как в первый раз, так и в последующих исследованиях, осуществленных различными группами ученых. Оглядываясь назад, я не вижу чего-то, что можно было бы сделать по-другому (хотя, возможно, следовало бы поменьше контактировать с прессой). Полагаю, эта история послужит образцом для исследований горных пород и почв, которые будущие экспедиции доставят с Марса. В этом смысле ALH84001 и примененные к нему методы научного анализа сохранят свою исключительную ценность. Он также служит нам предостережением, что будущая экспедиция по доставке образцов на Землю, возможно, не даст нам ясных ответов, которые мы наивно ожидаем получить. Пока не попробуем, мы ничего не узнаем наверняка. Единственное, чего мы можем хотеть в настоящий момент, — получить в свое распоряжение образцы марсианских горных пород, желательно добытых в тщательно контролируемых условиях и непосредственно с поверхности Марса.

Вот уже почти 20 лет прошло тех пор, как серьезные исследования Марса возобновились после долгой паузы, последовавшей за экспедициями «Викингов». За это время мы выяснили, что на Марсе когда-то существовала гидросфера и что под поверхностью планеты находится слой водяного льда, проанализировали химический состав грунта и зафиксировали сезонные изменения поверхности планеты. Что еще более важно, мы научились формулировать новые вопросы: действительно ли в древних отложениях сохранились окаменелости архейского типа? Можно ли утверждать, что возобновляющиеся линии на склонах объясняются присутствием жидкой воды? Могут ли живые организмы существовать в слое подповерхностного льда? И, вероятно, самое важное из всего, что мы узнали: на все эти вопросы можно ответить, только отправив на Марс экспедицию, которая доставит обратно на Землю образцы горных пород.

Доставка на Землю образцов марсианских пород даст возможность осуществить прорыв в понимании жизни на Марсе — как древней, так и современной, — который так необходим для развития астробилогии. Это не только моя точка зрения. В 2013 г. Национальный исследовательский совет США выпустил очередной доклад, выходящий раз в 10 лет, в котором изложил свое видение национальных задач в области изучения Солнечной системы на ближайшее десятилетие. Приоритетной целью была названа подготовка экспедиции на Марс, предназначенной для доставки образцов, которая стала бы наиболее эффективным средством получения исчерпывающих сведений об условиях на поверхности Марса и возможности существования жизни. Этот доклад был востребован как НАСА, так и Национальным научным фондом (источником правительственного финансирования для многих научных программ в США), и поэтому он имеет большое влияние. Но, как мы увидим в дальнейшем, хорошие пожелания — это одно, а решения (которые принимаются с учетом ограниченного финансирования) — совсем другое.

Мы много говорили о Марсе и возможностях для жизни на этой планете. Теперь пришла пора обсудить, где конкретно эта жизнь может обитать и какие эксперименты мы должны провести, чтобы подтвердить ее наличие. Цель номер один — отыскать древние ископаемые внутри осадочных пород. Возможно, это не так интересно, как поиски современной жизни, но такой подход имеет под собой твердое научное обоснование, а практические задачи вполне осуществимы.

«Кьюриосити» в настоящее время исследует как раз такую местность, какой мы интересуемся, — обнажения древних пород (того же возраста, что и ALH84001), которые, судя по их геологическому окружению, в далеком прошлом были погружены в воды теплого моря. Я также должен упомянуть, что «Кьюриосити» оказался в этом районе не случайно. Место его посадки было выбрано на основании детальных снимков, сделанных «Марс Реконессанс Орбитер», чтобы понять, какой именно тип ландшафта предстоит изучать марсоходу. «Кьюриосити» оснащен инструментами, позволяющими брать буровые пробы горных пород глубиной до 5 см. Вероятно, в дальнейшем ученые захотят пробурить более глубокие скважины, а также возвращать сами буровые пробы, а не измельченные в порошок горные породы, однако на сегодняшний день «Кьюриосити» не хватает только одного — возможности доставить образцы на Землю.

Та эпоха в ранней истории Марса, когда на нем существовала вода в жидком виде, совпадает по времени с зарождением жизни на Земле — где-то между 3,5 и 4 млрд лет, сразу после окончания «тяжелой бомбардировки». Для проверки этой гипотезы мы воспользуемся теми же методами, которые используем при поиске древних окаменелостей на Земле: микроскопические исследования, позволяющие обнаружить клеточный порядок в сочетании с биохимическими тестами на наличие продуктов метаболизма и остатки органического разложения. Чтобы иметь возможность провести такие исследования, нам надо получить образцы пород, в которых чаще всего встречаются ископаемые останки, т. е. древних осадочных пород, образовавшихся в благоприятной для жизни среде при наличии жидкой воды, и доставить их на Землю.

С учетом этой задачи мы можем рассматривать экспедиции марсоходов применительно к астробиологии: медленно, но последовательно мы выявляем участки, где, согласно нашим представлениям, примерно 3,5 млрд лет тому назад существовали условия для возникновения жизни. На самом деле, если принять во внимание, насколько большая доля марсианской поверхности составлена из таких древних пород, вполне возможно, что когда-нибудь мы будем больше знать о происхождении жизни на Марсе, чем мы сегодня знаем о происхождении жизни на Земле.

Нашей следующей целью станет сбор и доставка на Землю образцов из районов, где наблюдались загадочные линии на склонах. Здесь нас будут интересовать признаки существования живой экосистемы, а не окаменелых останков. Возможно, не стоит особо надеяться, что живые организмы благополучно перенесут путешествие до Земли. В доставленных образцах будут искать лишь элементы биологической организации и следы каких-либо химических соединений, которые могут либо служить питательными веществами, либо содержать продукты метаболизма. Однако склоны, на которых наблюдается сезонное таяние (если это не окажется чем-то иным), совершенно непроходимы для наших бравых марсоходов — это крутые осыпи под скальными обрывами. Опять же очень важно попасть в нужное время — кто знает, как долго длятся эти сезонные явления? Повторяются ли они периодически или больше не возобновляются?

Очевидно, что, хотя такая перспектива выглядит заманчиво, доставка образцов с Марса остается очень трудной задачей даже с учетом самых передовых технических достижений НАСА. Можно ограничиться более практичным вариантом — пробурить марсианскую поверхность на несколько десятков сантиметров в глубину до слоя водного льда и посмотреть, что там есть. Но если вы будете просто копать наугад, нужно заранее быть готовым к разочарованию — в этом месте может не оказаться ни таяния, ни скопления органических материалов, ни жизни. С другой стороны, подповерхностный лед встречается почти повсеместно и добраться до него несложно, так что в любом случае имеет смысл положить в контейнер, предназначенный для отправки на Землю, хотя бы парочку образцов такого льда.