ALH 84001{271}, были далеко не первыми сомнительными сигналами такого рода. В 1989 году команда под руководством Колина Пиллингера из Открытого университета, Милтон Кинз, Великобритания, нашла органическое вещество, типичное для того, что остается от живых существ, в другом марсианском метеорите, EETA 79001{272}, хотя они воздержались от заявлений, что нашли на Марсе жизнь. Другие различили смутные указания на жизнь после переоценки данных, собранных спускаемым аппаратом НАСА «Викинг», который, сев на Красную планету в 1976 году, провел первые измерения на месте, фокусируясь на обнаружении органических веществ{273}.
Много лихорадочных спекуляций было в конце 2012 года вокруг того, что обнаружил прибор SAM – анализатор марсианских проб, один из инструментов марсохода «Кьюриосити», – изучая почвенные гранулы из ветрового наноса, названного Rocknest («Каменное гнездо»). За несколько недель до этого один из ученых проекта нечаянно вызвал ожидания исторического открытия, когда сказал Национальному общественному радио, что данные, поступающие от марсохода, «из тех, что попадают в книги по истории».
Некоторое разочарование наступило в декабре того же года, когда на конференции Американского геофизического союза в Сан-Франциско ученые, работающие с этим инструментом, сказали, что действительно, есть свидетельства присутствия органики, но надо еще поработать, чтобы определить, марсианская ли собственно это органика{274}. Хотя эти данные действительно показывают возможные намеки на жизнь на Марсе, но чтобы делать чрезвычайные утверждения, нам нужны чрезвычайные доказательства. Я уверен, что на Марсе некогда процветала жизнь, которая вполне может существовать и теперь в подповерхностной среде. Убедительные данные наводят на мысль, что по поверхности планеты текла жидкая вода и, возможно, там даже были океаны{275}, а глины вокруг Холма Матиевича указывают, что вода там могла быть достаточно чистой для питья{276}. Сегодня, однако, она, видимо, существует в замерзшем состоянии, в том числе в полярных шапках и в виде вечной мерзлоты. В конце 2012 года «Кьюриосити» нашел признаки древнего русла, где когда-то быстро текла вода{277}. Набирается все больше свидетельств наличия значительных объемов замерзшей воды под поверхностью Марса, и, хотя и умозрительно, предполагается, что в глубинах планеты есть и жидкая вода{278}. Расчеты показывают, что пластовая вода может быть найдена на глубине четырех километров, а чистая жидкая вода – на глубине восьми километров{279}. Подповерхностный Марс также содержит достаточно метана{280}, который тоже может быть биологического происхождения, хотя мы не можем исключить, что его источник – геологический или смешанный.
Мне уже доводилось участвовать в предприятии по идентификации подземной жизни. Одна из наших команд в SGI в сотрудничестве с British Petroleum провела три года, изучая жизнь в метановых колодцах угольного пласта в Колорадо. Мы обнаружили примечательный факт: в образцах воды с глубины в 1,6 км та же плотность микробов, что мы находили в океанах (один миллион клеток на миллилитр). Однако подземные организмы были намного менее вариабельными в смысле видового разнообразия, скорее всего из-за отсутствия кислорода (все глубинные подземные клетки – анаэробы) и ультрафиолетового излучения – основных источников генетических мутаций. Одним из интересных последствий этих условий, включая низкую скорость эволюции, стал открытый нами факт: геномные последовательности одного из этих организмов близко соответствуют таковым у микроба, выделенного из итальянского вулкана. Разнообразие подземных видов довольно велико, но когда мы смотрим на любую отдельную группу организмов, то там лишь от 1 до 3 % изменчивости, в то время как в океанах мы видим изменчивость до 50 % – как, например, у SAR11, самого обильного фотосинтезирующего микроба в океане.
То, что мы обнаружили в глубинах планеты, было множеством экстремофилов, которые способны использовать двуокись углерода и водород, присутствующие под землей, для производства метана способом, похожим на тот, каким пользуются клетки Methanococcus jannaschii, выделенные около «черного курильщика», гидротермального источника на глубине 2600 м в Тихом океане. Простые расчеты показывают, что под поверхностью нашей Земли столько же жизни и биомассы, сколько во всем видимом мире на поверхности планеты. Подземные виды, вероятно, процветали там миллиарды лет.
Если считать, что жидкая вода – это синоним жизни, то Марс должен быть населен похожими организмами. Все больше свидетельств того, что на Марсе были океаны – три миллиарда лет назад, а потом еще раз, около миллиарда лет назад, когда после удара метеорита растаяли полярные шапки. Данные от многих марсоходов и проб говорят, что когда-то на планете были пригодные для обитания места, вероятно, пересохшие несколько миллиардов лет назад.
Уровни радиации на Марсе намного выше, чем на Земле, потому что атмосфера там в сто раз тоньше, чем у нашей планеты, и у Марса нет планетарного магнитного поля. В результате поверхности планеты достигает гораздо больше быстрых заряженных частиц. Кажется неправдоподобным, чтобы жизнь могла вынести здешние уровни радиации, но это не невозможно: высокоустойчивые к радиации почвенные организмы существуют и на Земле, например Deinococcus radiodurans. Более вероятно, что жизнь нашла убежище под поверхностью, так что образцы надо бы собирать как минимум из-под метрового слоя почвы, где организмы были бы защищены.
По-другому надо вести поиски марсианской жизни, если будет доказано, что живых клеток нет ни прямо под поверхностью, ни глубже. (Жизнь могла бы процветать более глубоко под грунтом на Марсе, чем на Земле, из-за меньшего перепада температур и более холодной поверхности.) В этом случае следовало бы выяснить, не сохранилась ли ДНК во льду, хотя есть предел тому, как долго ДНК может оставаться интактной. Работа Мортена Эрика Аллентофта из Копенгагенского университета в Дании подсказывает, что у ДНК есть период полураспада примерно в половину тысячелетия (521 год), что означает, что примерно за пятьсот лет примерно половина связей между нуклеотидами в образце ДНК разрушится, а еще за пятьсот лет или около того порвется половина оставшихся связей и так далее. Последние данные указывают, что у ДНК есть максимальный срок жизни примерно в 1,5 миллиона лет даже при идеальных для сохранения температурах{281}, хотя возможно, что в сухих холодных условиях на Марсе она может продержаться дольше.
Но уже по тому, что ученые до сих пор спорят о значении данных, собранных «Викингом» в 1970-х, видно: в поисках жизни на Марсе мы больше всего надеемся найти прямое свидетельство ее наличия. «Аполлон-11», доставив на Землю первые внеземные образцы в виде 49 фунтов лунного скального грунта, дал начало пылким надеждам получить образцы почвы и с Марса для изучения на Земле. Основанием для нее служило то, что ученые на Земле могут сделать более тщательный и подробный анализ образцов, чем это возможно средствами робота на самой планете. Пока пилотируемая миссия на Марс остается далекой перспективой, мы можем использовать машины. Первым применять роботов, возвращающихся с образцами, стал СССР: в 1970 году аппарат «Луна-16» доставил 101 грамм вещества с Луны. В 1975 году Советы также планировали первый в мире проект марсианской миссии с возвращением образцов – двадцатитонный аппарат под названием «Марс-5НМ», – но этот проект был свернут.
С тех пор внеземное вещество доставляли на Землю американские аппараты Genesis (предназначенный для сбора образцов солнечного ветра, но разбившийся в пустыне Юты в 2004 году) и Stardust, добывший образцы с кометы Вильда 2 в 2006-м; а также японский зонд Hayabusa, который взял образцы с астероида Итокава после посадки на него. Однако такие миссии полны трудностей. Например, российская миссия «Фобос-грунт», которая должна была вернуться с образцами с Фобоса (спутника Марса), не смогла выйти с околоземной орбиты и потерпела крушение, упав в южной части Тихого океана. NASA давно планировала возвращаемую миссию на Марс, но пока что финансирование проекта не дает ему продвинуться намного дальше чертежной доски{282}.
Любая экспедиция на Марс сталкивается со сложнейшими техническими задачами. Просмотрите хронику исследования космоса, и вы обнаружите, что Красная планета – это Бермудский треугольник Солнечной системы. Она повидала множество проваленных миссий, от запущенных в 1960 году советских аппаратов серии М-60 (прозванных в западной прессе «Марсниками») до злосчастной британской «Бигль-2», которая пропала в 2003 году{283}, покинув корабль-матку для спуска на поверхность Марса. Успешное возвращение с образцами подразумевает, что корабль экспедиции должен успешно стартовать, мягко сесть, взять образцы из перспективного места, где когда-то присутствовала вода (а лучше – из нескольких мест), и затем вернуться с этими образцами на Землю. Одна такая миссия для сбора пятисотграммовых образцов из двух мест потребовала бы 15 разных космических и планетных аппаратов и двух ракет-носителей и при этом заняла бы около трех лет от старта до возвращения с драгоценным грузом на Землю{284}