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

Может такой изолированный тип жизни существовать сегодня на Земле? И снова я вынужден сказать твердое «да»: до тех пор пока на нашей планете имеются обширные неизведанные области — под этим я подразумеваю геохимическое строение земной коры, — есть возможность обнаружить изолированные (но, вполне возможно, процветающие) природные среды, пригодные для иных форм жизни.

Кроме того, остается интересный, но, к сожалению, не имеющий ответа вопрос: если допустить, что независимые формы примитивной жизни возникали на нашей планете в разное время и в разных местах (каждая из них — результат удачно выпавшей молекулярной комбинации), то почему выжила и сохранилась до наших дней только одна?

Мы начали эту главу парой связанных между собой вопросов: что такое внеземная жизнь и что такое жизнь земная? Мы затронули немало проблем и можем подвести некоторые итоги.

Жизнь — это совокупность связанных между собой явлений, которые мы на биохимическом уровне упростили до порядка, метаболизма и самовоспроизводства. Как астробиологам нам бы стоило направить свои усилия на поиски примитивной жизни, подобной бактериям или археям, которые преобладали в истории жизни на Земле и доминируют по массе живой материи в наше время. Наши поиски жизни в значительной степени будут основываться на идентификации биологических процессов и циклов и на исключении экзотических реакций, явно небиологических, которые могут внешне выглядеть как проявления живых существ. Возможно, нам придется последовать примеру охотников за окаменелостями, которые углубляются в архейские породы, разыскивая в них остатки ранней жизни, и сосредоточиться на поиске микроскопического клеточного порядка. Разумеется, мы понимаем, что не существует научного определителя, по которому можно было бы идентифицировать внеземную жизнь. Если мы представим себе физический образец, аккуратно изъятый из инопланетной среды дистанционным зондом или человеком, каждый новый кусок породы или горсть грунта будут становиться объектом пристального исследования для тех, кто будет искать в них следы жизни.

Жизнь на Земле возникла в результате последовательности сложных химических реакций, которым способствовали сложившиеся на ранней Земле условия: наличие жидкой воды, органических соединений и энергии. Это случилось очень рано в истории нашей планеты, в конце катархея — фактически сразу, как только на ее поверхности сложились условия, пригодные для существования живых организмов. Хотя мы до сих пор точно не знаем, как именно зародилась жизнь, пробелы в наших познаниях не так велики, чтобы вместо науки обращаться к вере. Подобно Дарвину, мы можем вообразить небольшой теплый водоем на другой планете или спутнике — в Солнечной системе или за ее пределами, — где жизнь возникла по таким же принципам. Из нашей собственной истории мы знаем, что жизнь микроорганизмов превратилась в фактор планетарного масштаба и создала химически неравновесную атмосферу, богатую кислородом, присутствие которого может служить биомаркером для отдаленных наблюдателей. В последующих главах мы обсудим, насколько приблизились к тому, чтобы самим стать этими отдаленными наблюдателями, ищущими признаки жизни на планетах за пределами Солнечной системы.

Наконец, мы зададимся вопросом, что из этого должно иметь значение для астробиолога, занимающегося поисками жизни на других планетах. Мы узнали некие принципы, характеризующие, скорее, жизнь как таковую, а не какие-то особенности земной жизни. В наших поисках мы не обязаны сосредотачиваться на жизни, похожей на земную, но теперь мы можем осознанно выбирать, что достойно стать объектом нашего внимания. И значит, нам пора оставить Землю — разумеется, с благодарностью за полученный багаж знаний — и обратить свой взгляд на Солнечную систему, теперь уже в качестве астробиологов, ищущих новые места обитания для жизни.

До возникновения астробиологии мы не задумывались, есть ли в Солнечной системе места обитания, пригодные для жизни. На сегодняшний день мы знаем только о существовании жизни на Земле, третьей планете от Солнца. Но мы выяснили, что условия, которые привели к возникновению жизни на Земле, не такие уж исключительные, как нам казалось. На ранней Земле присутствовали три основных ингредиента: энергия, вода в жидкой форме и сложные органические соединения. Четвертая особенность, благоприятствовавшая жизни, — относительная стабильность окружающей среды. Все три ингредиента присутствовали более-менее постоянно на протяжении нескольких эонов земной истории, что сделало возможным не только зарождение жизни, но и ее дальнейшее распространение и развитие.

Во время нашей экскурсии по Солнечной системе мы увидим, что эти условия встречаются не только на Земле: энергия присутствует (хотя временами в очень малых количествах) даже на большом отдалении от Солнца. Признаки жидкой воды — и достаточно убедительные — наблюдались в нескольких местах, а настоящие жидкости (в данном случае — этан и метан) были найдены непосредственно на спутнике Сатурна — Титане. И наконец, сложные органические соединения были обнаружены в разных краях Солнечной системы — на спутниках Юпитера и Сатурна, а также во время запусков зондов к кометам и астероидам.

Так можем ли мы предположить, что жизнь широко распространена в Солнечной системе и c нетерпением ожидает нашего прибытия? Это ведь «вопрос на миллион», не правда ли? Нам по-прежнему мало что известно о том, как природа переходит от списка заманчивых ингредиентов к жизни как таковой — даже если речь идет о Земле. Наше сегодняшнее предчувствие, что жизнь ожидает нас где-то в Солнечной системе, основывается на доскональном изучении физических условий на планетах и спутниках. Кроме того, после открытия бактерий-экстремофилов, которые существуют в условиях, ранее считавшихся непригодными для жизни, мы убедились (и находим все новые и новые подтверждения), что жизнь обладает гораздо большей выносливостью и приспособляемостью, чем нам казалось до сих пор.

В этой главе я хочу наметить план дальнейшего рассмотрения Солнечной системы. Из чего состоит Солнечная система в географическом плане, если можно так выразиться? Какие объекты могут представлять для нас особый интерес? А какие можно сразу исключить из нашего списка, поскольку жизнь там заведомо невозможна? Мы вспомним почти 60-летнюю историю освоения космоса, в ходе которой смогли поближе познакомиться с планетами и спутниками Солнечной системы. Какие сведения нам дали космические проекты? Как они достигали своих целей? На каком принципе строилась их работа? Кто за все это платит? Надеюсь, ответы на эти вопросы подготовят нас к дальнейшему продвижению в Солнечную систему. Мы определим цели для наших будущих полетов и оценим их шансы на успех.

Во многих аспектах Солнце — это и есть наша Солнечная система. Чтобы в этом убедиться, нужно взять листок миллиметровой бумаги и нарисовать прямоугольник 10 клеточек на 100. Из 1000 клеток его площади 999 будут представлять массу Солнца. Одна оставшаяся клетка будет демонстрировать преимущественно массу Юпитера и Сатурна. Мы заслуживаем в лучшем случае маленькой точечки.