Продолжающиеся исследования Марса показывают, что планета некогда была покрыта озерами, ручьями и широкими морями. Место, где приземлился марсоход «Curiosity», очевидно, представляет собой высохшее русло реки. Невольно возникает вопрос, если на Марсе три миллиарда лет назад было столько воды, была ли тут жизнь? Может, марсианские микробы продолжают жить и сегодня, например, под землей, где они защищены от экстремальных климатических явлений и космического излучения? На открытом пространстве, везде, куда способны добраться наши марсоходы, мы можем наблюдать свидетельства присутствия воды, но ничего живого на сегодняшний день там не обнаруживается. Однако следует иметь в виду, что наши технологии весьма ограниченны. Эти ограничения можно выразить в долларах, идущих на развитие планетарной науки. С нашими нынешними технологиями и инвестициями мы можем высадить наш поисковый космический аппарат только на открытом пространстве поверхности Марса. Мы пока не можем достаточным образом сузить область для более точной высадки марсохода. Это реальное ограничение поисков жизни или ее свидетельств. Представьте себе, что вы искали бы жизнь на Земле, но при этом ваши технологии ограничивали бы зону ваших поисков районом Большого Соленого озера (Солт Лейк) или пустыней Сахара. Немного свидетельств жизни встретили бы вы на пути, пока не проехали бы сотни километров в правильном направлении.
Посадочный модуль «Феникс» высадился на поверхность Марса в 2008 году. Его находки создали новый интригующий поворот в поисках жизни на Марсе. Феникс совершил посадку на тонкий слой песка или почвы на северном полюсе планеты. Прямо под этим слоем, всего в несколько сантиметрах в глубину, находится огромный слой водяного льда. Судя по всему, он тянется на много километров вниз во всех направлениях. А что если в этом льду есть что-то живое, сродни десятка бактерий, что живут подо льдом на нашей планете? Как мы могли убедиться на Земле, после зарождения жизнь обладает чрезвычайной живучестью. Если изначально Марс был достаточно благоприятным для зарождения жизни, то, может быть, процесс, который начался там миллиарды лет назад, еще не закончился?
Будучи генеральным директором Планетарного общества, я часто призываю к крупным инвестициям в поиски жизни на Марсе. Предположим, что мы построили космический корабль, который мог бы приземлиться рядом с долиной, оврагом или ущельем вблизи экватора Марса, то есть в месте, где летним солнечным марсианским днем он сможет оказаться чуть выше уровня замерзания воды. Теперь предположим, что у нас есть марсоход, который можно отсоединить от основного космического корабля, направить к краю, затем спустить его на тросе, как альпиниста, чтобы он оказался на оголенной ледяной поверхности. В полдень, когда Солнце будет светить прямо на это место, датчики нашего робота окажутся очень, очень близко к поверхности. А что если они засекут там что-то живое? Вдруг там действительно есть микробы, живущие в ледяном холоде нашего ближайшего соседа?
Ответы на эти вопросы, по большому счету, не так уж и накладны. В настоящий момент американские инвестиции в планетарные науки составляют менее $1,5 млрд в год. Иными словами, это меньше, чем 0,05 % от федерального бюджета. Это включает в себя все миссии: на Марс, Меркурий, Юпитер, Сатурн, а также миссию «Новые горизонты», аппарат которой в данный момент находится на пути к далекому Плутону. Что если бы мы повысили отчисления на миллиард и нашли бы жизнь на Марсе? Это стало бы выдающейся инвестицией, стоимостью чуть больше еще одной чашки кофе налогоплательщика. Если бы президент, конгресс и администратор НАСА сосредоточились на таких вещах, мы смогли бы изменить ход человеческой истории.
То же самое можно сказать и о путешествии к Европе, одному из четырех крупных спутников Юпитера. Европа составляет 3100 километров в диаметре – чуть меньше, чем наша Луна, но представляет собой совершенно иной тип мира.
В 2011 году данные с космического корабля «Галилео» были тщательно проанализированы. Теперь стало понятно, что прямо под верхним слоем потрескавшейся ледяной поверхности планеты находится соленый океан. Океан был обнаружен при помощи данных магнитометра – это чувствительный электронный компас. Морская вода проводит электричество, которое в свою очередь влияет на магнитное поле вокруг Европы. Вода не замерзла, потому что орбитальное движение Европы в мощном гравитационном поле Юпитера заставляет все тело с каждым кругом сжиматься и разжиматься. Европа сохраняет свой жидкий океан за счет тепла, генерируемого с помощью механического искривления. Это то тепло, которое вы почувствуете, если растянете спущенный резиновый шарик несколько десятков раз, а затем прижмете его к губам. Попробуйте!
С момента этого открытия ученые и инженеры обсуждают возможности исследования подледного океана. Если там действительно вода в жидком состоянии и она действительно сохранила достаточно тепла для поддержания своего состояния в течение последних четырех с половиной миллиардов лет, то, возможно, там есть что-то живое. Был составлен план создания космического корабля, который высадится на поверхности Европы. Затем он воспользуется механическим или тепловым сверлом, достаточно крепким и, возможно, достаточно горячим, чтобы суметь просверлить до 50 километров льда. Это сверло должно быть закреплено на самом космическом корабле. Также на нем будут инструменты, необходимые для поисков того, что представляется нам признаками жизни на Европе. Это была бы захватывающая миссия, правда, весьма дорогостоящая, и она бы определенно потребовала несколько миллиардов долларов. С технической стороны это также было бы чрезвычайно сложно. Кроме того, очень важно было бы не нарушить «Первую директиву» звездного флота[19]. А именно мы обязаны не навредить экосистеме Европы, если таковая имеется, и не должны загрязнять ее земными микробами, привезенными с собой.
В 2013 году мы открыли нечто захватывающее, нечто, что может значительно упростить поиск жизни на Европе. Астрономы направили космический телескоп «Хаббл» на Европу и обнаружили всплески воды, морской воды, извергаемой прямо в космос через трещины в ледяной поверхности. Если в океане Европы есть микробы или даже, может быть, живые существа, достигающие сантиметрового размера, они выплескивались вместе с водой прямо в черноту космоса. Можно сконструировать такой космический корабль, чтобы он пролетел сквозь этот фонтан, захватив образцы воды для последующих микроскопических и химических анализов и поиска того, что, возможно, живет в этой воде. Такую миссию можно осуществить лишь за малую часть бюджета полета со сверлом и к тому же избежать опасности заражения микробов Европы (если они есть) земными микробами. Этот проект получил название «Europa Clipper».
Аналогичная проблема поджидает нас на Энцеладе, одном из спутников Сатурна. Он гораздо меньше, чем Европа, составляет всего пять сотен километров в ширину, но на нем тоже имеется (небольшой) океан воды, скрытый под толстым слоем льда, а на южном полюсе спутника фонтанчики сквозь его поверхность вырываются наружу еще больше. Здесь тоже можно искать жизнь, используя миссию, аналогичную проекту «Клипер».
Не знаю, как вы, но я легко могу себе представить некую прозрачную пластину, установленную на космическом корабле перпендикулярно направлению его полета. «Клипер» пролетает сквозь брызги воды, и на пластине остаются живые существа, словно мухи на ветровом стекле (конечно, не идеальный вариант, но пока это лучшее, на что мы способны; орбитальное вращение требует определенной скорости). Затем с помощью микроскопической камеры с соответствующим источником света, направленным на эту пластину, земляне могли бы получить представление о том, каким может быть живое существо с другой планеты. В качестве более сложного варианта можно даже собрать образцы льда с поверхности Европы или Энцелада и привезти их на Землю для более детального изучения – конечно, с соблюдением всех предосторожностей в отношении взаимного заражения и загрязнения. В отношении инвестиционной стоимости проекта можно сказать только, что это мог быть поистине революционный эксперимент, подобного которому история человечества еще не знала.
Если мы отправимся на Европу или Энцелад или начнем еще более рьяно искать жизнь на Марсе, мы придем к вопросу нового уровня в отношении возможной инопланетной жизни: сможем ли мы признать ее, если увидим? Ответ требует вернуться к тому, что мы знаем об основах жизни, помимо ее потребности в энергии и вероятной привязанности к воде. Как эти живые существа управляют химическими реакциями, необходимыми для создания химических веществ, используемых для самокопирования? Одним из знакомых нам способов является использование химических свойств веществ, уже растворенных в воде, для обеспечения энергии, необходимой для дальнейшего движения. Но живому существу необходимо каким-то образом хранить различные химические вещества отдельно друг от друга. В противном случае, все внутренности живого организма могут просто-напросто перемешаться и все процессы в нем остановятся. Поэтому мы предполагаем, что этому организму будет нужен некий резервуар или мембрана. Необходимы стенки, чтобы сохранить и укрыть то, что внутри, отделив его от того, что снаружи. Короче говоря, это существо может очень сильно отличаться от всего, что мы знаем, изнутри, но снаружи оно, скорее всего, будет похоже на бактерии и одноклеточные организмы, с которыми мы хорошо знакомы, – по крайней мере, таковы логические рассуждения.
Живые существа, которые могут образовывать мембраны, вероятно, имеют солидное преимущество по сравнению с другими молекулами, не способными их создавать. Мембраны позволяют живым организмам использовать притяжение и отталкивание электронов на поверхности атомов, чтобы притягивать или удерживать другие молекулы. Проведите эксперимент с осмосом, о котором я говорил в 12-й главе книги. То же в равной степени относится к химическим системам в других мирах.