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

Вопрос остается открытым. Для окончательного решения нам не хватает данных. «Кьюриосити» продолжит «принюхиваться» к ветру и проводить эксперименты с определением концентраций метана с помощью более чувствительной измерительной аппаратуры. В то же время на место прибыли два новых спутника, которые могут помочь с решением этой проблемы. Два новых зонда: запущенный HACA искусственный спутник MAVEN[8] и автоматическая межпланетная станция «Мангальян» (MOM) Индийской организации космических исследований достигли Красной планеты в конце 2014 г. Цель обеих миссий — выявить наличие в атмосфере Марса незначительных составляющих метана. Еще один космический аппарат — «Трейс Гас Орбитер», входящий в программу «Экзомарс» ЕКА — отправился на Марс в марте 2016 г. Все это потребовало значительных вложений, но зато теперь мы сможем точно ответить на вопрос, есть ли на Марсе метан или нет, а значит, оно того стоило.

Так как же быть с имеющимися сегодня в нашем распоряжении измерениями метана на Марсе? Если данные получены в трех независимых экспериментах — это достаточно убедительно. Но если рассматривать каждый результат отдельно, то, как мы видели, каждый раз у нас есть повод усомниться в его достоверности. Следовательно, до тех пор, пока у нас не будет какого-то одного убедительного эксперимента, который мог бы прояснить столь важный для потенциальной биологии Марса вопрос, я лично настроен скептически. По крайней мере на сегодняшний день астробиологи не видят на Марсе никаких признаков повсеместного распространения жизни, способной влиять на химический состав атмосферы.

Ну вот, я дошел до последней черты и погрузился в пучины пессимизма. В самом деле, как мы можем опровергнуть все имеющиеся у нас данные и старую добрую физику, которую я тут изложил? Разве эта унылая картина оставляет хоть какие-то лазейки для существования жизни? Когда я брался за эту книгу, мне хотелось исследовать пять наиболее возможных сценариев открытия инопланетной жизни во Вселенной. Как вы могли заметить, у меня не очень-то получается представить Марс возможной средой обитания. Так как же нам обмануть систему и найти на мертвой планете место для жизни? Тут возможны два подхода. Во-первых, нам стоит попробовать ответить на чуть более легкий вопрос: может ли земная жизнь выжить на Марсе? Если да, то что это нам дает в плане поисков марсианской жизни? А во-вторых, мы можем попытаться обнаружить глубоко запрятанные экологические ниши, которые, несмотря на то что Марс считается мертвой планетой, дают скрытый или временный приют живым организмам.

Сегодня Марс — это пустынный, холодный и безводный мир. Он, безусловно, не благоприятен для жизни, но вот смертелен ли? Давайте разберемся. Жизни на поверхности Марса угрожает множество факторов: низкие ночные температуры, опускающиеся до –90 °C; крайне низкое давление на поверхности, примерно соответствующее давлению в 50 км от поверхности Земли (по сравнению с этим восхождение на Эверест просто приятная прогулка); атмосфера, состоящая преимущественно из углекислого газа; интенсивное ультрафиолетовое излучение; космические лучи и совершенно никакой влаги или органических соединений в почве во всех местах, где брались пробы. Пусть так, но насколько это все губительно для жизни? Как отличить угрожающие жизни условия от тех, что всего лишь создают для нее определенные неудобства?

Как ни странно, температура не такой критичный фактор, как можно было бы предположить, главным образом потому, что на Марсе бывают и вполне теплые дни — все зависит от времени и места. Во время аномальных морозов в Северном полушарии в 2014 г. средства массовой информации, подчеркивая суровость погодных условий, указывали, что в такой-то день температура в Северной Америке была ниже, чем на Марсе. И на самом деле, в паре мест в Соединенных Штатах и Канаде температура с учетом ветра опускалась ниже средней температуры на поверхности Марса –63 °C. Но с другой стороны, во время своих блужданий по Марсу автоматические станции зафиксировали максимальную температуру атмосферы около 0 °C, а максимальную температуру поверхности — около 20 °C.

Причина такого очевидного несоответствия заключается в разнице между средними и локальными температурами. Средняя температура на всей поверхности Земли приблизительно равна 15 °C в течение всего года. Чем ближе к экватору вы живете, тем у вас жарче, чем дальше — тем холоднее. Амплитуды колебаний температур (разница между максимальными и минимальными значениями) на Земле меньше, чем на Марсе, главным образом вследствие большой теплоемкости океанов и нижних слоев атмосферы. На Марсе колебания температур огромны даже в самые теплые дни — как только Солнце садится, температура сразу же опускается до –90 °C. Но каждый день в течение короткого промежутка времени Солнце может создать вполне пригодные для жизни условия.

Самый быстрый способ проверить, могут ли какие-либо земные организмы выжить в суровых марсианских условиях — это отправить их в экспедицию на Красную планету. Как мы еще увидим, Марс обладает богатым разнообразием местных условий, которые могут оказаться более-менее благоприятными для пришельцев, так что для полноты картины вы можете рассадить земные семена по всей планете. Но при планировании подобного эксперимента необходимо не упускать из виду один важный вопрос: как только мы выпустим земных микробов на Марс, возникнет опасность заражения почвы новой жизнью, и тогда все дальнейшие поиски местных марсианских организмов будут обесценены.

Этот момент настолько важен, что космические агентства, такие как НАСА и ЕКА, тратят огромные средства, чтобы предотвратить подобное заражение. Все марсианские космические аппараты стерилизуют и хранят в специальных чистых помещениях, где не должно быть даже мельчайших спор или волокон живых организмов. По иронии судьбы некий вид устойчивых бактерий — как оказалось, один и тот же в обоих случаях — был найден в чистых помещениях НАСА и ЕКА. Очевидно, природа не терпит чистоты и твердо намерена попасть на Марс. Можно ли воспроизвести марсианские условия, не покидая Землю? Что ж, для этого есть два пути: забронировать тур в Антарктиду или подружиться с учеными, которые создали симулятор, имитирующий условия Марса.

Туристические буклеты уверяют, что климатические условия в сухих долинах Антарктиды наиболее приближены к марсианским. И реальность не обманывает ожиданий: бесплодные, усыпанные камнями долины — настоящие низкотемпературные пустыни. Незначительное количество осадков выпадает здесь в виде снега, который быстро сдувается сильными ветрами. Жалкие клочки земли практически безжизненны. Небольшие, покрытые льдом озера питаются за счет периодического таяния местных ледников.

Но даже в такой холодной, сухой и в целом враждебной среде присутствует пусть не буйство жизни, но несколько существующих длительное время живых сообществ. Вероятно, наибольший интерес для тех, кто ищет марсианскую жизнь, представляют колонии фотосинтезирующих криптоэндолитных бактерий, которые обитают внутри песчаников, на глубине от 1 до 10 мм. Они образуют сообщества в пустотах горных пород, которые защищают их от суровых ветров, прикрывают от губительного ультрафиолетового излучения и в то же время позволяют в течение нескольких летних месяцев получить достаточно солнечной энергии, чтобы с помощью фотосинтеза создать себе запас питательных веществ перед долгой зимней спячкой. Камни нагреваются быстрее, чем окружающий воздух, и это создает что-то вроде парника, где бактерии могут выжить.