Жизнь на Марсе: хотим здесь и сейчас! Последняя часть эпохальной трилогии. Первая часть тут: Что есть Марс?
Предыдущую часть, если кто помнит, я закончил тем, что выразил готовность поставить любую сколь угодно большую сумму на то, что жизнь на Марсе существовала в прошлом. Я готов был поставить на это два своих шекеля против каждого вашего... В отношении того, существует ли жизнь на Марсе сегодня, я был несколько более осторожен, оценивая вероятность её существования, как «фифти-фифти», что, в общем, совсем не мало, если учесть, что лет десять назад я вряд ли рискнул бы поставить на неё и ломаный грош. Я, мягко говоря, не легковерный человек по натуре, а если выражаться определённее: я прожженный скептик. Я не верю в: снежного человека, лохнесское чудище, зелёных человечков, прилетающих к нам на тарелочках с голубой каёмочкой, левитацию, телекинез, телепатию, гомеопатию, астрологию, переселение душ, беседы по душам с умершими предками, происхождение человека от атлантов, Лемурию, третий глаз, шестое чувство, в то, что нас посеяли инопланетяне (как какую-то картошку…). Я не верю, также, ни в черта, ни в бога, ни в светлое предназначение человечества… Что же заставило меня переменить своё мнение относительно возможности жизни на таком безрадостном небесном теле, как Марс? Три вещи: Во-первых, тот самый ALH84001, о котором я уже рассказывал. Конечно, это свидетельство относится к далёкому прошлому Марса, когда он был куда более гостеприимен, но в условиях Земли жизнь заполнила абсолютно все экологические ниши, даже самые экстремальные, и она сумела пережить и периоды чудовищной вулканической активности, когда поверхность Земли заливалась потоками лавы площадью в миллионы квадратных километров, и периоды глобальных оледенений, когда наша планета полностью покрывалась ледяным панцирем. Это довольно-таки косвенное соображение, не имеющее прямой доказательной силы, но, на мой взгляд, вполне весомое. Во-вторых (и это главное!), в 2004-м году на Марсе было сделано открытие, благодаря которому акции потенциальных марсианских микроорганизмов в моих глазах взлетели до небес, - именно ему и посвящена эта публикация. Ну, а в-третьих (и, кто знает, быть может, главным является именно это…), даже самому прожженному скептику иногда так хочется поверить в чудо… Итак, об открытии: Разнообразия ради, оно пришло к нам не со стороны вездесущего НАСА, а со стороны ЕКА (Европейского Космического Агентства), запустившего в 2003 к Марсу орбитальную станцию «Марс Экспресс».
Меньше чем через год, после её выхода на марсианскую орбиту, было объявлено о сенсационном открытии: в атмосфере Марса обнаружен метан. Если кто не в курсе: метан, - это тот самый газ, с которым имеет дело любая домохозяйка, в доме которой установлена газовая плита…
Ещё, его называют «болотным газом», поскольку пузыри метана поднимаются со дна болот и прочих стоячих водоёмов, в которых происходит гниение всякой приказавшей долго жить органики. В чём же состоит сенсационность открытия? Дело в том, что метан не является инертным газом, каковой мог бы пребывать в атмосфере планеты миллионы и миллиарды лет. Метан охотно участвует в химических реакциях, но самое главное – он довольно быстро распадается под действием солнечного ультрафиолета. В случае эпизодического выброса метана в атмосферу Марса, ультрафиолетовое излучение справилось бы с ним всего за 300 лет. Таким образом, метан, обнаруженный в атмосфере Марса, не мог оставаться там с неких доисторических времён, - он должен был поступать в атмосферу именно сейчас – в наше время. Более того, дальнейшие исследования показали, что по неизвестной пока причине марсианский метан исчезает из атмосферы ещё быстрее: меньше, чем за год, что, опять же, говорит о том, что на Марсе работает очень мощный механизм по его воспроизводству, а также - и по сверхскоростному «утилизации». Между прочим, эта «сверхскоростная утилизация» представляется ещё более загадочной штукой, чем воспроизводство, и на счёт её природы в данный момент не существует сколько-нибудь обоснованных теорий. Более того, некоторые специалисты, основываясь на необъяснимости такого удивительного непостоянства марсианского метана, а также на том факте, что наземные наблюдения, проведенные в 2009-м году с помощью большого наземного телескопа, не обнаружили в атмосфере Марса никакого метана, считают всю эту историю с марсианским метаном сплошной инструментальной ошибкой. Дело в том, что, действительно, все эти измерения концентрации метана проводились приборами, не спроектированными специально под решение этого вопроса, и работавшими почти на пределе своих измерительных возможностей. Тем не менее, метан наблюдался не только приборами «Марс Экспресса», но и некоторыми наземными телескопами в период с 2003-го года по сегодняшний день, поэтому подавляющее большинство ученых, всё же, считает, что метан действительно поступает в марсианскую атмосферу: периодически выбрасывается из неизвестного источника и стремительно уничтожается в результате неизвестного процесса... Возможно, в 2009-м году метановый «вентиль» прикрылся полностью, а имевшийся до этого метан был рассеян ветрами и изничтожен тем самым загадочным процессом «сверхскоростной утилизации». Надо ещё добавить, что, судя по измерениям, проведенным с «Марс Экспресса», метан выбрасывается в атмосферу Марса из трёх локальных зон на его поверхности: все три точки расположены в приэкваториальной полосе: между экватором и 30° С.Ш.
Вы можете сказать, что всё вышеизложенное довольно любопытно, но никак не объясняет степень «сенсационности» всей этой околометановой шумихи: есть ли метан на Марсе, нет ли метана на Марсе, - Газпрому до него всё равно не дотянуться… Объясняю. Метан может поступать в атмосферу Марса следующими способами: А. Вследствие падения на его поверхность комет и астероидов. Эта гипотеза была просчитана и отметена, поскольку даже близко не соответствует наблюдаемому количеству метана. В. В результате неких химических реакций, требующих для своего протекания довольно экзотических условий. По мнению большинства специалистов, это наименее вероятный сценарий из трёх оставшихся, после отбраковывания кометно-астероидной гипотезы. С. В результате вулканической деятельности. D. В результате жизнедеятельности микроорганизмов. Девяносто процентов метана, попадающего в атмосферу нашей собственной планеты, производится именно микроорганизмами, а остальные десять почти целиком являются продуктом вулканизма. Главная интрига, однако, заключается в том, что Марс, по сегодняшним представлениям, является мёртвым телом, в плане геологии: на нём не обнаружено ни одного действующего вулкана и ни одной зоны геотермальной активности. Не найдено и следов подобного рода активности в его сколько-нибудь недавнем прошлом. С другой стороны, буйными проявлениями жизни Марс себя тоже не зарекомендовал… В принципе, можно допустить существование неких очагов геотермального тепла глубоко под поверхностью Марса, но точно также можно и предположить существование живых микроорганизмов – в глубоких пещерах, в каких-то залегающих на большой глубине линзах жидкой воды. Ирония заключается в том, что жизнь в подобного рода убежищах, вероятнее всего, может существовать лишь в зонах геотермальной активности, поскольку только такие зоны способны постоянно подпитывать колонию микроорганизмов энергией и необходимыми химическими веществами… Принципиальная возможность существования подобных колоний несомненна и опирается на примеры из нашей родной земной биосферы. Небольшой экскурс в биологию для самых любопытных: Все живые организмы на Земле делятся на две группы, исходя из того способа, которым они добывают себе хлеб насущный: гетеротрофы и автотрофы. Гетеротрофы – это те организмы, которые живут «на всём готовом», используя для построения своих тел уже существующие органические молекулы. Говоря проще: пожирают другие организмы. Мы с вами, как и подавляющее большинство прочих животных, являемся гетеротрофами. Автотрофы – это организмы, которые синтезируют органические молекулы из неорганических: углерода, водорода, серы и тому подобного сырья. Нетрудно понять, что в основе любой пищевой цепочки на земле находятся именно автотрофные организмы: они синтезируют ту самую органику, из которой состоит всё живое, и которая передаётся потом вверх по пищевой цепочке, на вершине которой восседаем мы, цари природы, блин... Поскольку подобного рода синтез - вещь энергозатратная, автотрофам необходим источник энергии, и по типу используемого источника они, в свою очередь, делятся на две подгруппы: фототрофы и хемотрофы. Фототрофы используют для своих внутренних нужд солнечную энергию. Все растения и многие бактерии – фототрофы. Хемотрофы же используют энергию химических реакций, окисляя различные неорганические вещества, и, таким образом, не нуждаются в солнечном свете для своего скромного существования. Именно хемотрофные бактерии являются обитателями геотермальных источников срединноокеанических хребтов – на многокилометровой глубине, в местах, где не выживают никакие другие организмы. Эти геотермальные источники поставляют хемофильным бактериям все необходимые для их жизнедеятельности химические вещества. Среди специалистов, занимающихся проблемой происхождения жизни, широко распространено мнение, что именно хемофильные организмы были первыми обитателями нашей планеты, а первыми оазисами жизни были геотермальные источники. В общем, представляется очевидным, что если жизнь на Марсе существует, то, вероятнее всего, в форме колоний хемофильных бактерий – ушедших в подполье, окопавшихся глубоко под поверхностью планеты. Подобные колонии существуют в земных пещерах и иногда выглядят довольно красочно, непонятно только чей глаз эти краски предназначались радовать:
Между прочим, пещеры на Марсе уже найдены. Если выражаться корректнее: найдены вертикальные провалы, глубиной в десятки и сотни метров. Глубина самого глубокого колодца, из тех, которые удалось измерить, составила более трёхсот метров. Провал, обнаруженный на склонах древнего вулкана Арсия Монс:
На пересвеченном снимке другого провала видно дно:
Фактически, речь идёт о, так называемых, «лавовых трубках» Вертикальные колодцы образуются в результате обвала потолка лавовой трубки. Понятно, что три сотни метров – это не та глубина, на которой можно рассчитывать на встречу с марсианскими микроорганизмами, но кто знает, на какую глубину уходят эти трубки… Будущее - за марсианскими спелеологами! :)
Возвращаюсь к эпохальному поединку двух гипотез: биологической и вулканической… Можно ли, исходя из имеющихся на сегодняшний день данных, отдать предпочтение одной из них? Ответ, увы, отрицательный... Единственный обнадёживающий факт (если вы, конечно, болеете в этом матче за биологическую команду, а не за вулканическую), заключается в том, что, вроде бы, выбросы метана в атмосферу Марса обнаруживают сезонную цикличность, притом, активизируются в летний период. Как вы понимаете, такая сезонность куда проще объясняется в рамках биологической гипотезы, но дело в том, что все данные, полученные за прошедшие с момента открытия восемь лет, по-прежнему настолько отрывочны и противоречивы, что вряд ли можно делать из них столь далеко идущие выводы. Существует ли, вообще, надёжный способ, позволяющий отличить метан органического происхождения от метана вулканического происхождения? Можно ли обойтись без прямого проникновения в марсианские пещеры, - без преодоления шкуродёрок, шурфов, сифонов и прочих спелеологических изысков (только этого и не хватало будущим марсианским первопроходцам)?.. Ответ положительный. Отличить можно, и, в общем, это не так уж и сложно сделать: всё дело лишь в соответствующей измерительной аппаратуре. Существуют два таких способа: 1. Первый способ основан на том факте, что микроорганизмы в большей степени выделяют метан, в состав которого входит изотоп углерода с атомной массой 12, а геотермальные источники (для простоты я буду называть их вулканами, хоть это и не совсем верно) - изотоп с атомной массой 13. Ели кто-то не знает что такое изотоп и «атомная масса», и это незнание лишает его сна и покоя, - спросите меня или загляните в Википедию… Как выяснилось недавно, это, всё же, не абсолютно однозначный метод, но дающий возможность отличить биогенный метан от вулканического с очень высокой степенью вероятности. К сожалению, ни измерения с Земли, ни наблюдения с «Марс Экспресса» не дают возможности воспользоваться этим способом, но зато аппаратура, установленная на нашем шестиколесном друге - и имею в виду «Курьозити», - позволяет это сделать: она может определять изотопный состав атмосферных газов. 2. Второй способ основан на определении состава газов, сопутствующих метану. Микроорганизмы, помимо метана, выделяют ещё и этан, и кое-какие другие углеродсодержащие газы, а в вулканических газах всегда присутствуют соединения серы. Это ОДНОЗНАЧНЫЙ способ, и если бы вместе с метаном были обнаружены следы этана, можно было бы смело откупоривать бутылки шампанского… Увы, количество выделяемого микроорганизмами этана примерно в сто раз меньше, чем количество выделяемого ими же метана, а потому ни «Марс Экспресс», ни наземные приборы не состоянии его зафиксировать. Примерно так же удручающе обстоят дела и серосодержащими вулканическими газами… Как я говорил, измерения с Земли и с околомарсианской орбиты дали противоречивые результаты даже и в отношении самого метана, - что уже говорить о сопутствующих газах. А что же «наш человек в Гаване»?.. Ведь с августа месяца у нас есть «Курьозити», который оснащён самой совершенной аппаратурой для определения химического состава хоть почвы, хоть атмосферы, какая когда-либо оказывалась на поверхности Марса?.. Почти три месяца с момента посадки эти изощрённые садисты - я имею в виду НАСА – хранили многозначительное молчание, и вот, наконец, свершилось: с соответствующей моменту торжественностью нам объявили, что 2-го ноября будет проведена официальная телеконференция, на которой НАСА предъявит публике результаты анализа проб атмосферы, взятых их подопечным марсианским роботом. Без четверти шесть вечера, в пятницу 2-го ноября, я помыл шею, почистил зубы, надел белую праздничную рубашку и расположился у компьютера. Я бы повязал и галстук, но последний галстук, который знавала моя свободолюбивая шея, был пионерским… Ровно в 19:00, с астрономической точностью, эти парни из НАСА начали свою болтологию. Честно говоря, я никогда не верил в предчувствия, но в этот раз они у меня были, и они были самого радужного свойства: я был уверен, что они нашли метан в атмосфере Марса, а может и что-нибудь поинтереснее, – не зря же они хранили молчание целых три месяца! И, вы знаете, я таки был прав: все эти предчувствия – полнейшая хрень! «Курьозити» не обнаружил метана, - то есть вообще… ни капельки… Я не очень доверяю своему уху, когда речь идёт о разговорном английском, тем более - с американским акцентом, поэтому, спустя полчаса, я ещё и зашел на новостной сайт, но и там метана тоже не было. Я выключил предательский компьютер и вернул в шкаф белую рубашку, чувствуя себя дураком с помытой шеей… Потом, я выпил немного коньяку и спокойно обдумал, что всё это значит. Я пришёл к следующим утешительным выводам (к ним же, в общем-то, пришли и специалисты – это были не сложные выводы…): это значит всего лишь то, что в данный конкретный момент в том районе Марса, где находится «Курьозити», т.е. в Кратере Гейла, метана нет. Это не значит, что его там не было вчера, это не значит, что его там не будет завтра, это не значит, что его нет сегодня в другом районе Марса, ведь практически единственное, что мы знаем сегодня о марсианском метане, это то, что он крайне непостоянен во времени и пространстве… Что нас ждёт завтра? Если честно, я не возлагаю чересчур больших надежд на «Курьозити», поскольку он находится там, где находится, проводит сугубо точечные измерения и никоим образом не в состоянии дать нам глобальную картину жизни и смерти метана в марсианской атмосфере. Кто знает, быть может, этого неуловимого газа в Кратере Гейла не бывает годами… Зато, я возлагаю более чем обоснованные надежды на другой аппарат: В 2004м году, обнаружив в атмосфере Марса метан, Европейское Космическое Агентство так возбудилось, что тут же был инициирован специальный амбициозный проект, целью которого является окончательное решение метанового вопроса… Если в ближайшие пару лет не произойдёт ничего непредвиденного (к примеру, не придётся срочно накормить очередную «грецию»…), то в 2016 году к Марсу будет отправлена орбитальная станция, специально заточенная под обнаружение и нанесение на карту источников метана, а так же и сопутствующих ему газов. Чувствительность его приборов будет как минимум в 100 раз выше, чем у «Марс Экспресса», и даже «Курьозити» с его супер-лабораторией будет нервно курить в сторонке… Не исключено, хоть, скажу честно, вероятность этого и невелика, что всего через пять лет из этой фразы, из этого сакраментального и вечного «есть ли жизнь на Марсе» навсегда исчезнет досадное и ненавистное всякому любознательному человеку «ли»... О, это будет воистину Карнавальная Ночь!.. Всем спасибо, и до новых встреч.