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

Следует признать: все это выглядит довольно убедительно и в высшей степени реально. Сделал бы я экспедицию по доставке образцов с Энцелада своим главным приоритетом? Скажем так: это одна из важнейших задач (хотя я не рассказал еще о нескольких важных моментах, о которых речь пойдет позже). Но в любом случае, я надеюсь, что в следующий раз, когда вы будете наблюдать Юпитер или Сатурн — невооруженным глазом или в телескоп, — вас порадует мысль, что среди их небесной свиты есть спутники, обладающие океанами теплой соленой воды. И эти океаны по большому счету мало отличаются от той теплой соленой воды, что составляет вещество наших клеток и которую мы храним как химическую память о нашем происхождении. Нам еще предстоит ответить на вопрос, есть ли у ледяных спутников Юпитера собственная биологическая история. Но одним лишь фактом своего существования эти спутники и их океаны говорят нам, что в Солнечной системе за пределами Земли гораздо больше возможных мест обитания жизни, чем мы осмеливались предположить.

Почему в нашем рассказе о поиске жизни во Вселенной Титану уделена целая глава? На самом деле, дочитав до этого места, вы, должно быть, недоумеваете — вообще-то, не без оснований, — почему мы еще не вышли за пределы Солнечной системы? Когда же мы перейдем к новым звездным системам, новым планетам, новой жизни? Пожалуйста, не говорите, что это очередная книга «о жизни во Вселенной», где речь идет лишь о Солнечной системе, а про все самое увлекательное, о чем бы так хотелось узнать, не упоминается. Нет, конечно же нет, можете не волноваться. Но спасибо, что вы все еще терпеливо читаете и не откладываете книгу.

Итак, почему же Титан? Почему он входит в первую пятерку? Самый простой ответ — на нем присутствуют все оговоренные нами условия для существования жизни, правда с одним очень важным отличием. Этот крупный спутник — первый из обнаруженных спутников Сатурна — превышает размерами Меркурий и только немного уступает Ганимеду. Он обладает атмосферой, которая плотнее земной, но не такая горячая и токсичная, как венерианская. Сказать, что там присутствует множество органических соединений, — это ничего не сказать. Титан — гигантский химический завод Солнечной системы, производящий множество сложных органических веществ. Там даже есть резервуары с жидкостью в стабильном состоянии — это озера и реки, текущие по поверхности, а не запрятанные глубоко под непроницаемым ледяным панцирем.

Так в чем же подвох? Там холодно. Очень холодно: –180 °C. Слишком холодно для существования жидкой воды, но, как сказала бы Златовласка, как раз впору для жидкого метана и этана. Это и есть важное отличие. Вся основанная на воде химия живых существ, которая служит основой для жизни на Земле, совершенно не подходит для углеводородных морей. Однако в наличии имеется все необходимое для жизни: жидкость, энергия и органика. Если здесь когда-нибудь обнаружат жизнь, то она будет совершенно не похожа на земную, поскольку построена на других химических принципах. Вот почему Титан имеет такое большое значение, и я хочу, чтобы мы там побывали.

Христиан Гюйгенс открыл Титан в 1655 г., через 45 лет после того, как Галилей обнаружил четыре спутника Юпитера. Гюйгенс использовал тот же метод, что и Галилей: повторял наблюдения за движением спутника по орбите Сатурна, что позволило ему оценить период его обращения в 16 суток и 4 часа (современное уточненное значение всего лишь на 6 часов меньше). И Христиан Гюйгенс, и его брат Константин были искусными шлифовщиками линз, и их телескоп длиной 3 м давал 50-кратное увеличение — в 5 раз больше по сравнению с тем, что использовал Галилей в своих наблюдениях Юпитера.

Способ, которым Гюйгенс объявил о своем открытии, — пример того, как шутили ученые в XVII в. Летом 1655 г. он разослал своим коллегам следующую анаграмму: Admovere oculis distantia sidera nostris, vvvvvvv ccc rr h n b q x. И только на следующий год — по-видимому, когда он окончательно убедился в своем открытии — он выпустил памфлет, в котором расшифровал смысл анаграммы: Saturno luna sua circunducitur diebus sexdecim horis quatuor, что, как уже догадались те из вас, кто получил классическое образование, означает: «Спутник обращается вокруг Сатурна за 16 дней и 4 часа». К несчастью, ученые больше не составляют анаграмм для своих коллег, чтобы закрепить за собой право первенства на новые открытия. Сейчас для этой цели используются специальные серверы, куда авторы выкладывают краткое изложение уже переданных в печать, но еще не опубликованных статей, — способ, конечно, эффективный, но начисто лишенный романтики.

До полета «Вояджера-1» 12 ноября 1979 г. Титан был загадочным телом, окутанным оранжевой дымкой, — мы ничего не знали о его поверхности. И даже после пролета «Вояджера-1» положение почти не изменилось — про его поверхность мы не узнали ничего нового. Но зато «Вояджер» позволил нам разглядеть во всех подробностях саму эту плотную, туманную атмосферу.

Атмосфера Титана почти полностью состоит из азота — 95 % от общей массы — в форме N2. Оставшиеся 5 % почти целиком составляет метан — CH4. Но самое интересное — молекулярный водород, H2, и множество разнообразных углеводородов: от самых простых, которые мы можем распознать по их отчетливым спектральным линиям в спектре излучения, до невероятной путаницы органических молекул, обладающих такими сложными спектральными характеристиками, что невозможно установить их формулу.

«Вояджер» выявил, что в атмосфере Титана постоянно присутствуют туманы, а облака относительно редки. Туманные верхние слои атмосферы подобны земному углеводородному смогу. Этот смог состоит в основном из микроскопических частиц, которые Карл Саган и Бишун Харе окрестили толинами, представляющими собой смесь органических молекул. Эти частицы настолько легки, что остаются распыленными в атмосфере и не оседают на поверхность.

Самая удивительная особенность атмосферы Титана — это ее масштабы. В целом масса этой атмосферы на 20 % больше земной. Но сила тяжести на поверхности Титана составляет лишь 14 % от силы тяжести на Земле, и в результате его атмосфера очень разреженная и протяженная. С учетом массы атмосферы Титана и силы тяжести на его поверхности получим, что атмосферное давление на Титане приблизительно в полтора раза выше, чем на Земле. А значит, вы сможете ходить по его поверхности без космического скафандра, хотя, конечно, вам потребуются теплая одежда и кислородная маска.

Самые проницательные из вас могут поинтересоваться, каким образом Титан удерживает свою атмосферу несмотря на воздействие заряженных частиц солнечного ветра, обладающих высокой энергией. Это действительно хороший вопрос — у Титана нет своего магнитного поля. Но его орбита по большей части проходит в пределах магнитного поля его родителя — Сатурна, которое препятствует сдуванию атмосферы Титана солнечным ветром. Другая возможность пополнения атмосферы Титана — низкотемпературный вулканизм (криовулканизм), при котором на поверхность извергается метан и другие газы.