Есть ли жизнь на других планетах?

В 1945 году в Алма-Ате во время лекции на тему о возможности жизни на других планетах я сказал, что одним из главных возражений против существования растительности на Марсе является отсутствие отражения инфракрасных лучей его растительными покровами.

После лекции агрометеоролог А. П. Кутырева спросила меня:

— Не является ли такая особенность следствием сурового климата Марса, так как инфракрасные лучи несут почти половину солнечного тепла, и марсианские растения должны поглощать эти лучи для согревания?

Агрометеоролог А. П. Кутырева пояснила свой вопрос очень важными соображениями. Марсианские растения могли изменить свои свойства по отношению к земным в процессе приспособления к суровому марсианскому климату. Следовательно, и оптические свойства марсианской растительности должны сильно отличаться от оптических свойств растительности Земли.

Меня заинтересовали эти выводы.

Еще в начале 30-х годов мы с Е. Л. Криновым работали в Институте аэрофотосъемки в Ленинграде. Он собрал богатый материал, относящийся к изучению яркости в разных лучах растений разных климатических зон. Материалы Е. Л. Кринова позволили сравнить оптические свойства растений полярных и среднерусских, а также растений летне-зеленых и хвойных. Оказалось, что растения полярные и зимне-зеленые по своим оптическим свойствам подходят к марсианским растениям ближе, чем растения листопадные.

Может быть, вы, читатель, не изучали ботанику и физику. Поэтому постараемся объяснить подробнее, в чем тут дело.

О спектре мы уже говорили. При помощи призмы из стекла или другого прозрачного вещества, а также при помощи особых приборов можно разложить свет любого источника, например Солнца, на составные части, дающие вместе так называемый спектр.

Наш глаз видит в спектре красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый цвета. Но перед красными лучами находятся невидимые нашему глазу инфракрасные, или закрасные, лучи, а за фиолетовыми лучами лежат также не видимые глазу ультрафиолетовые лучи.

Инфракрасные лучи Солнца несут почти половину тепла, лучи красные, оранжевые, желтые и зеленые — одну треть, а лучи голубые, синие, фиолетовые и ультрафиолетовые — одну шестую. Поэтому лучи красные, оранжевые, желтые и зеленые называют иногда теплыми лучами, а лучи голубые, синие и фиолетовые — холодными.

Как же ведут себя обычные растения по отношению к особенно теплым инфракрасным лучам?

Сфотографируйте зеленое растение на обыкновенной фотопластинке, которая, как известно, всего чувствительнее к синим лучам. Если дерево проектируется на небо, то на позитиве небо выйдет белым, а дерево — темным.

Сфотографируйте затем дерево в инфракрасных лучах. Тогда на позитиве небо выйдет темным, а дерево совершенно белым, как бы покрытым густым слоем снега.

Между тем на Марсе такого явления нет. Наоборот, растительные покровы Марса при фотографировании в инфракрасных лучах выходят особенно темными.

Чтобы решить загадку, мы решили фотографировать спектр солнечного света, рассеянного листвою летне-зеленых и хвойных растений, живущих в суровом климате высоких гор и субарктики. Организовали экспедиции для изучения спектральных свойств растений в суровых климатических условиях.

По пути в Холодную пустыню Центрального Тянь-Шаня. Август 1949 года.

Было найдено, что многие из этих растений ведут себя в инфракрасных лучах именно так, как марсианские растения.

Между прочим, хвойные растения при фотографировании их в инфракрасных лучах летом выходят вдвое ярче, чем зимою. Это значит, что летом эти растения отбрасывают теплые инфракрасные лучи вдвое сильнее, чем зимой. Следовательно, летом инфракрасные лучи дают растению слишком много тепла, и растение от них в значительной мере избавляется.

Возьмем две пары растений: первая — зеленый овес и полярный можжевельник, вторая — береза и ель. Отражение инфракрасных лучей у хвойных растений — ели и можжевельника — в 3 раза меньше, чем у березы и зеленого овса. Значит, летне-зеленым растениям инфракрасные лучи не нужны, поэтому они отражаются. Полярному можжевельнику, живущему в суровом климате, и ели, не теряющей своей зелени и зимою, инфракрасные лучи необходимы для согревания, а потому они отражаются слабо.

Тянь-шаньская ель тем меньше отражает инфракрасные лучи, чем выше она растет в горах.

Для нас стало ясно, что в очень суровом марсианском климате растения должны относиться к инфракрасным лучам чрезвычайно бережно и впитывать их в себя, а не отражать.

Вот этот вывод и был первым достижением науки, родившейся в Алма-Ате 10 лет назад и получившей название астроботаники, из сочетания слов «астрономия» и «ботаника».