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

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 — CO2 и 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.

История с метаном на Марсе может вовремя предостеречь нас от попыток выдать желаемое за действительное. Она удивительно напоминает эпизод с Персивалем Лоуэллом и его наблюдениями марсианских каналов. Вследствие ограниченных возможностей своего телескопа и турбулентности земной атмосферы, размывающей мелкие детали, Лоуэлл был убежден, что видит искусственные каналы. В то же время надо признать, что во всех заявленных случаях наблюдения метана имеются настораживающие моменты. Сообщение об атмосферном метане, обнаруженном орбитальными спутниками, основано на комбинации нескольких отдельных наблюдений, и даже в этом случае спектральные признаки были едва различимы. Возможности земных телескопов ограниченны, поскольку мы смотрим на Марс сквозь нашу атмосферу, концентрация метана в которой в тысячу раз больше, чем на Марсе. Настораживает, что наблюдения с Земли якобы показывали присутствие метана только тогда, когда движение Марса относительно Земли сдвигало спектральные признаки следа метана на сильную линию этого газа, возникающую в земной атмосфере. В таких обстоятельствах точность любого измерения для Марса существенно снижается. Когда Марс движется прочь от Земли и линия метана смещается в свободную часть электромагнитного спектра, никаких следов марсианского метана не наблюдается.

Даже результаты, полученные «Кьюриосити», дают повод для сомнений. С декабря 2013 г. по январь 2014 г. приборы Марсианской научной лаборатории регистрировали резкий рост уровня метана в атмосфере. Хотя концентрацию десять частей на миллиард не назовешь высокой (прямо скажем, это совсем немного), удивительно было то, что эти значения значительно превышали результаты предыдущих измерений. Повышенные уровни метана наблюдались в течение примерно двух месяцев, а потом резко пошли на спад. Получается, что «Кьюриосити» зафиксировала момент бурного размножения марсианских метаногенных микробов? Или это был выброс метана из кратера какого-то неизвестного вулкана?

Прежде чем пуститься в пространные рассуждения, возможно, стоит прислушаться к голосу разума и осторожности. К сожалению, в автоматически подстраиваемом лазерном спектрометре, который использует лаборатория «Кьюриосити» для определения концентрации метана в марсианской атмосфере, всегда присутствует незначительное загрязнение. Метан мог попасть туда из земной атмосферы перед запуском, а также незначительное его количество могло возникнуть в результате медленного разложения химических реактивов, находящихся на борту марсианской лаборатории. Насколько много? Несколько частей на миллион — это уже существенно, если вы измеряете количество марсианского метана, составляющее несколько частей на миллиард. Специалисты, разрабатывавшие инструменты анализа проб марсианского грунта и атмосферы, конечно же, заранее знали об этих проблемах и постарались устранить все источники загрязнений, искажающих результаты измерений. Фоновый уровень концентрации метана, определенный на уровне несколько частей на миллиард, выглядит достаточно достоверно. Но источник кратковременного десятикратного повышения концентрации метана по-прежнему требует самого тщательного расследования.