Астрономы считают, что они начали понимать жизненные циклы звезд: рождение, рост и смерть. Неизбежным следствием такого цикла будет смерть нашего Солнца, которое среди звезд – уже взрослое светило, если даже не сказать, что оно достигло середины своей жизни. За его смертью (пять или десять миллиардов лет спустя) последует и конец всей жизни на Земле, жизни, которая во всем зависит от энергии, выделяемой ядерным костром Солнца.
К счастью, нам не нужно беспокоиться о смерти Солнца. Задолго до конца Солнце достигнет стадии красного гиганта, океаны Земли выкипят, скелет нашей планеты будет поджарен, а может, и поглощен. Но нам не нужно беспокоиться и о поглощении красным гигантом, по-скольку задолго до этого станет очень заметен другой астрономический эффект.
Вращение Земли замедляется. Полагают, что главной причиной удлинения дня являются океанские приливы. Незаметно, но верно, постепенно дни растянутся на недели, эти недели превратятся в месяцы и в конце концов в год, пока наконец одна сторона Земли не окажется постоянно обращенной к Солнцу, как всегда обращена к Земле ближняя сторона Луны. Ближняя к Солнцу сторона обгорит, дальняя – замерзнет, обе будут непригодны для жизни, и все люди будут вынуждены перебираться к краям. Но блокировка фазы тоже не близкая проблема – до нее пройдут миллионы поколений.
Мы можем назвать сотни предположительных причин для миграции с Земли: перемены в атмосфере, перенаселение, рост радиационного фона и другие сценарии, которые могут закончиться исчезновением человечества (ядерная война, болезни, столкновение с кометой или астероидом). Последний раз, когда случился такой ката-клизм, 66 миллионов лет назад, согласно широко признанной гипотезе, большая часть жизни на Земле погибла, в том числе динозавры.
Любителям геологии известно, что магнитная полярность Земли время от времени меняется и при этом северный и южный магнитный полюса меняются местами. Этого не случалось уже 600 000 лет, но есть свидетельства, указывающие, что такая смена полярности может вскоре произойти. У нас нет даже самого смутного представления о последствиях такого события.
Я не провозвестник апокалипсиса и не думаю, что такие катастрофы должны сильно беспокоить каждого нас, но все это придает вес нашему пониманию, что дом человечества необязательно ограничен Землей. Вселенная вокруг нас – и вызов нам, и, возможно, наша судьба. Как сказал Гераклит около 500 лет до н. э., «кто не ожидает неожиданного, тот не найдет сокровенного и трудно находимого[10]». Тем не менее неожиданное случится. Кто может предсказать, какие открытия, изобретения и события ждут нас впереди?
Сейчас мы знаем в тысячу раз больше о вселенной вокруг нас, чем мы знали всего полвека тому назад. Можно ожидать, что знания продолжат расти, хотя бы и без прорывов. Возможно, что в будущем произойдет миграция людей с Земли как к природным планетам, так и к искусственным обиталищам. Мы пошлем зонды, чтобы узнать о звездах за пределами нашей Солнечной системы. У нас достаточно свидетельств того, что дальние звезды имеют планетные системы.
Долгая очарованность людей золотом сменилась очарованностью жизнью и тем, что мы, возможно, не един-ственный разумный вид во Вселенной. Но если мы хотим не просто выживать, а преодолеть все трудности, мы должны продолжать совершенствоваться. Мы должны подняться над нашими различиями и стать истинной семьей народов. Мы гордимся своим наследием и своими принципами, и справедливо – они усиливают нас, но они же и приземляют нас. Судя по нашей практике здесь на Земле, мы еще не годимся к тому, чтобы заселить большую, чем сейчас, часть вселенной и управлять ей. У нас может хватить, а может и не хватить времени на то, чтобы вырасти как вид, чтобы полностью управлять своей судьбой.
Но все же есть серьезное основание для надежды. И другого выбора у нас нет. Наши инстинкты, несомненно, будут подталкивать нас к действию. Размышляя об этом же два тысячелетия назад, Платон сказал около 400 года до н. э.: «нужно… принять самое лучшее и самое надежное из человеческих учений и на нем, точно на плоту, попытаться переплыть через жизнь»[11], – и так оно и есть, это мы и должны сделать.
Каждая из наших жизней – «Одиссея» в миниатюре. Как Улисс, мы отправляемся к новым местам, видим новые вещи, воспринимаем новые идеи и каждый день проникаем в главную неизвестность: в завтра. Для каждого из нас это должно быть и может быть увлекательным путешествием. Buen Viaje[12]!
Часть 2Жизнь в космосе
Альфред Макьюэн. Поиск жизни на Марсе и на Европе
Альфред Макьюэн – профессор планетологии университета Аризоны и глава Лаборатории визуального исследования планет (PIRL). Он изучает поверхности планет уже более 30 лет (до получения в 1996 году должности в университете Аризоны Макьюэн работал в Геологической службе США). Исследовательские интересы Макьюэна лежат в области вулканологии, дистанционного зондирования поверхностей планет и процессов формирования кратеров и склонов. В 2011 году он был удостоен медали NASA «За выдающуюся общественную службу» – высшей почетной награды для негосударственных работников NASA. Только три года спустя эту медаль получил Уильям Шатнер. Макьюэн – также лауреат премии имени Фреда Уиппла, вручаемой Американским геофизиче-ским союзом. Эту награду он получил в тот же год (2015), когда стал членом Общества Галилео (Galileo Circle) на факультете естественных наук в университете Аризоны. Макьюэн – автор более 200 публикаций в рецензируемых изданиях, темы которых разделены примерно пополам между объектами Солнечной системы и более далекими телами. Его опыт в области космических исследований включает работу с аппаратами «Вояджер», «Галилео», «Клементина», «Кассини-Гюйгенс», «Марс Глобал Сервейор», «Марс Одиссей», «Лунный разведывательный спутник» (Lunar Reconnaissance Orbiter), «ЭкзоМарс» / Орбитальный аппарат для исследования малых составляющих атмосферы Марса» (ExoMars Trace Gas Orbiter). Макьюэн руководил созданием и работой Особой камеры высокого разрешения (HiRISE), установленной на Марсианском разведывательном спутнике (Mars Reconnaissance Orbiter) в 2001 году, а также похожей камеры (EIS) для будущей, еще не названной миссии к Европе. В 2016 году он стал главой команды NASA по оценке внешних планет (OPAG).
Я дам вам передохнуть от астрофизики и поговорю о более близких объектах: о поиске жизни на Марсе и на Европе. NASA и Европейское космическое агентство (ЕКА) чрезвычайно заинтересованы в этих двух локациях. NASA очень активно развивает программу по изучению Марса, а у ЕКА есть миссия «ЭкзоМарс». NASA также начало работу над межпланетной станцией Europa Clipper, которая должна будет облететь Европу более 40 раз, а ЕКА проектирует станцию для изучения системы Юпитера (JUICE). Все эти начинания завязаны на поиск внеземной жизни, и эти два небесных тела считаются многообещающими в этом отношении.
Первая проблема, с которой мы сталкиваемся – как дать определение жизни? NASA в свое время дало такое определение: «самовоспроизводящаяся автономная химическая система, способная к дарвиновской эволюции». Звучит неплохо, но мулы, например, не могут размножаться, вирусы и паразиты не могут существовать сами по себе, а для наблюдения за дарвиновской эволюцией нужно слишком много времени. Получается, жизнь описать очень сложно. Но что мы можем увидеть и понять, так это «обитаемость». Для развития жизни абсолютно необходимы жидкая вода, энергия и базовые питательные элементы. Везде на Земле, где есть эти условия, мы находим жизнь, даже если окружающая среда вроде бы совсем к этому не располагает. Живые организмы обитают в зонах с экстремально низкими и высокими температурами, при любых солености, кислотности, уровне pH, перепадах давления и так далее. Жизнь всегда протаптывает себе дорожку, если у нее есть на руках эти три базовых элемента. Так что первым делом мы можем смотреть на планеты, удовлетворяющие этим трем условиям – так мы выделяем немногие из тысяч.
Давайте сначала поговорим про Марс. Вот слон, которого мы там нашли. (См. рисунок 16 на вклейке.).
Поиск жизни на Марсе начался 40 лет назад с программы «Викинг». Через пару недель будет сороковая годовщина приземления автоматической станции «Викинг-1», а еще примерно через месяц – и «Викинга-2». Главная цель той миссии, весьма смелой для своего времени, состояла в поиске сохранной жизни на Марсе, но результатом стало разочарование. На «Викинге» было четыре инструмента, созданных для обнаружения признаков жизни (с характеристиками, подобными земным). С помощью этих инструментов никаких признаков жизни обнаружить не удалось. Точнее, один из членов команды исследователей считает, что ему удалось обнаружить жизнь, но это мнение тогда не было поддержано.
В частности, есть один метод – газовая хроматография с масс-спектрометрическим детектированием (ГХ-МС), – с помощью которого можно обнаружить органику в концентрации несколько частиц на миллион. Но на этом уровне никакой органики обнаружено не было. Все выглядело весьма безнадежно. Ничто не может жить на Марсе, если там совсем нет органики. Так все много лет и думали – до недавнего времени. В 2008 году модуль «Феникс» приземлился недалеко от северного марсиан-ского полюса и начал проводить эксперименты другого рода. В ходе этой миссии на поверхности Марса были обнаружены перхлораты. Это такие высокоокисленные соединения хлора, которые при нагревании (как раз таком, какое происходит при исследовании методом ГХ-МС) вступают в реакцию с органикой и разрушают ее. Так мы поняли, что 40 лет назад органика вполне могла быть в наших пробах. И действительно с помощью других методов марсоход «Кьюриосити» смог обнаружить органику на Марсе.
После «Викинга» в научном мире разгорелась дискуссия: стоит ли вообще дальше искать сохранную жизнь на Марсе или надо сосредоточиться на древней жизни? Орбитальные станции «Викинг» сняли поверхность Марса в куда больших деталях, чем было доступно до этого, и ученые заметили специфические системы долин, наличие которых предполагало, что когда-то, миллиар