В ближайшие годы мы можем ожидать большее количество экспериментов, направленных на изучение происхождения жизни и непосредственно воссоздающих в лабораторных условиях природные опыты и синтезирующих самовоспроизводящие молекулы. И тогда появится разумный вопрос: оно живое?
Неважно, ищем ли мы новые формы жизни в природе или создаем их самостоятельно, есть кое-что, без чего почти наверняка эти формы обойтись не смогут: жидкость. Жизни необходима энергия, а ее можно извлечь из передвигающихся молекул или движения химических веществ вокруг этих молекул – для этого требуется некоторое количество растворителя. Астробиологи изучили все виды жидкостей, потенциально содержащих жизнь: аммиак, хлор, жидкий метан, спирты разных сортов и т. д. Они изучили их свойства при различных температурах и разном давлении. В конце концов, они снова вернулись к воде. Ведь это очень эффективный, универсальный растворитель. Кроме того, вода имеет еще одно преимущество – в ней нет недостатка.
В нашей Солнечной системе полно воды, если знать, где искать. Под огромным ледяным куполом Европы, спутником Юпитера, скрывается океан с соленой водой. Астероиды часто представляют собой огромную глыбу льда. Поверхность гигантского астероида Церера – настолько большого, что он был переведен в разряд карликовых планет (не самое удачное выражение, ну ладно) – судя по всему, покрыта сырой глиной. Скоро мы узнаем это наверняка – космический аппарат «Рассвет» посетит ее в 2015 году. Плутон и его спутник Харон, наряду с менее крупными спутниками Никтой, Гидрой, Кербером и Стиксом, несомненно, богаты льдом. Важные новости скоро придут и об этом, поскольку зонд «Новые горизонты» должен был пролетать мимо системы Плутона 14 июля 2015 года. Целый рой малых тел за орбитой Нептуна, известный как пояс Койпера, предположительно, полон замороженной воды. Кстати, вместо того чтобы считать Плутон последней из традиционных планет, я люблю думать о нем как о первом объекте нового класса небесных тел под названием Плутоиды. Вода может обнаруживаться в самых неожиданных местах. Она присутствует в холодных, затененных кратерах северного полюса раскаленного с обратной стороны Меркурия и образует ледяные озера в полярных кратерах Луны.
При любом рассмотрении жизни в других мирах немедленно возникает замечательный эволюционный вопрос. Насколько в действительности может отличаться другой тип инопланетной жизни? Вы должны понимать, что у нее не будет ДНК. Или будет? У них не будет клеточных мембран и органелл, которые перерабатывают химическую энергию. Или будет? У инопланетян, если они есть, не будет по пяти пальцев на каждой из четырех конечностей. Или будет? У них не будет мозга на водной основе, тесно связанного с химическими, стереослуховыми, мультитактильными и стерео-оптическими сенсорами (вкус, обоняние, слух, осязание, зрение). Или будет? Сойдется ли процесс эволюции на едином дизайне и общем подходе к непредвиденным обстоятельствам или же все будет по-другому?
Если где-нибудь в Солнечной системе еще есть жизнь, она на самом деле может иметь много общего с жизнью на Земле. Подумайте об огромном астероиде, обрушившемся на Землю 66 млн лет назад, когда исчезли древние динозавры. Когда в результате его падения с Земли поднялось огромное облако пыли и грязи, какая-то часть этой пыли навсегда покинула Землю, чтобы начать свой путь по Солнечной системе. То же самое происходит и на других планетах. За миллиарды лет планеты обменялись совсем небольшим количеством материала. Это не предположение, это факт. Планетологи обнаружили фрагменты Марса и Луны здесь, на Земле, и также, предположительно, определили фрагменты Венеры и Меркурия. Может быть, жизнь отправилась в путешествие с Земли на Марс или наоборот? Эта гипотеза получила название «панспермия», то есть занесение жизни из межпланетного или даже межзвездного пространства.
Также возможно, что где-то там, в одном из миров нашей Солнечной системы, существует совершенно другой тип жизни. Тогда мы могли бы изучить его и проникнуть в глубокие тайны природы и процесса эволюции. Попутно такое открытие могло бы привести к глубоким изменениям нашего «земного» мировоззрения. Мы бы могли отправить туда космический корабль и ученых, чтобы провести там исследования, и, конечно, обязательно соблюдать правила космического карантина, чтобы самим не подцепить чего-нибудь или их не заразить. Инопланетяне – дело тонкое!
И ученые, и простые обыватели относятся к этим вопросам очень серьезно. После высадки марсоходов НАСА «Spirit» и «Opportunity» на Марсе в 2004 году, на Землю были отправлены убедительные доказательства того, что вода там когда-то была почти всюду. В тот момент знаменитые букмекерские конторы Великобритании, такие как «Ladbrokes» и «William Hill Company», перестали принимать ставки на то, будет ли найдена жизнь на Марсе или нет. В 2004 году ставки закрылись на шестнадцати к одному, снизившись по сравнению со ставками сорокалетней давности – тысяча к одному. Компания «Ladbrokes» в свое время выплатила 10 тысяч фунтов стерлингов джентльмену, успешно поставившему всего 10 фунтов на то, что люди высадятся на Луне до конца 1960-х годов. Такое пари – это больше, чем просто развлечение. Оно является своего рода показателем поддержки со стороны общественности, на которую правительство или коммерческие космические компании могут рассчитывать в поиске жизни за пределами Земли. Будучи генеральным директором Планетарного общества, я надеюсь, что волнение не исчезнет и будет дальше вдохновлять новые миссии, необходимые для получения точных ответов.
Надеюсь, что сейчас вы задаетесь вопросом: «В каком месте логичнее всего искать инопланетную жизнь?» Будучи землянами, мы не можем не обращать свой взгляд на Венеру и Марс. Две эти планеты напоминают нашу собственную с астрономической точки зрения. Они находятся на схожем расстоянии от Солнца. Диаметр Земли составляет около 13 000 км. Диаметр Венеры равен примерно 12 000 км, Марса – около 7000. И хотя ни та, ни другая планета не превышают размеры нашей Земли, для астронома это один порядок магнитуды – округлив, можно сказать, что все три планеты в диаметре составляют около 10 000 км. Земля совершает оборот за 24 земных часа. Венера – за 243 дня, а Марс оборачивается вокруг своей оси за 24 часа и 40 минут; день на Марсе практически равен земному дню.
Мы довольно активно знакомимся с Марсом. На момент написания книги марсоход «Opportunity»все еще ходит. Этот аппарат был рассчитан на 90 марсианских дней – то есть чуть более чем на три месяца, – но он по-прежнему работает, даже 10 лет спустя. Это как купить автомобиль с трехлетней гарантией и обнаружить, что он способен ездить 120 лет без технического обслуживания, замены масла, схода-развала колес и обновления тормозных колодок. Это потрясающий пример работы ваших налоговых отчислений. Между тем другую часть планеты старательно исследует более новый и крупный марсоход «Curiosity».
Венера – это такой каменный шар. Отсюда она выглядит просто потрясающе. Когда я был ребенком, самыми популярными были фантастические фильмы, где жительницы Венеры были обворожительными дамами; раньше некоторые ученые всерьез считали, что Венера покрыта душными джунглями, а живут на ней существа наподобие динозавров. Однако, при более внимательном рассмотрении, Венера оказывается совершенно негостеприимной планетой. Температура ее раскаленной поверхности достигает примерно 460°C (840°F). Этой температуры хватит, чтобы расплавить свинец. Ваши рыболовные грузила просто превратились бы в лужицы блестящего металла. Температура на Венере сохраняется благодаря толстому и плотному слою атмосферы, состоящей из двуокиси углерода. Это совершенно неуправляемый парниковый эффект. На самом деле модели климатических изменений на Земле были частично разработаны учеными, и в частности Джеймсом Хансеном, которые изучали атмосферу Венеры. Они отмечали, что видимый свет проходит сквозь атмосферу, попадает на поверхность, а затем отражается в виде тепла, которое удерживается углекислым газом. Этот процесс сильно влияет на возможность существования жизни на планете.
Диоксид углерода в атмосфере Венеры появился из углеродистых веществ – карбонатов – содержащихся в венерианских породах. Там так жарко, что кислород (О) высвободился и в воздухе соединился с углеродом (C). Любая вода, которая была на Венере, соединилась с серой, превратившись в серную кислоту (H2SO4), что привело к образованию облаков серной кислоты. На Венере идут кислотные дожди. Но капли кислотных дождей так и не достигают поверхности Венеры, потому что высокие температуры атмосферы заставляют капли дождя испаряться прежде, чем они упадут на поверхность. Венера является отличной иллюстрацией ада. Нескольким советским космическим зондам удалось совершить посадку на Венере, но даже самых стойких хватило всего на пару часов. Это явно не перспективное место для поиска жизни, хотя некоторые исследователи полагают, что в облаках Венеры могли бы обитать «серные» микробы.
На Марсе ровно другая проблема – слой атмосферы очень тонкий, а поверхность планеты очень холодная. С помощью телескопов мы можем видеть с Земли ледяные шапки на горах Марса. Здесь есть совсем немного обычного водяного льда, но огромные белые шапки льда на обоих полюсах Марса представляют собой по большей части замороженный углекислый газ (сухой лед). Из-за этого температура на них достигает по крайней мере –130°C (–270°F). Водяной пар и диоксид углерода, которые конденсируются и образуют ледники, являются частью марсианской атмосферы. По земным стандартам это не очень большая атмосфера – давление здесь составляет всего 0,7 % от поверхностного давления на Земле, но этого достаточно, чтобы в ней образовывались ветра и разнообразные погодные условия. Ученые, управляющие марсоходом «Opportunity», время от времени направляют космический аппарат на возвышенности, где ветры и электростатические условия сдувают пыль с его корпуса. Это довольно необычно, но зато позволяет делать замечательные открытия.