Мозг Брока. О науке, космосе и человеке

Атмосферное давление на Марсе составляет около половины процента давления на Земле, но атмосфера там состоит в основном из углекислого газа. В ней присутствуют в малых количествах кислород, водяной пар, азот и другие газы. Марсианская атмосфера, очевидно, не перерабатывается живыми организмами, но мы не знаем Марс настолько хорошо, чтобы исключить наличие там жизни. В определенное время в каких-то местах температура на нем благоприятная, его атмосфера достаточно плотная, и в почве и полярных шапках содержится много воды. Даже некоторые разновидности земных микроорганизмов могут выжить там без проблем. «Маринер-9» и «Викинг» обнаружили сотни сухих русел рек, видимо, указывающих на период геологической истории планеты, когда по ее поверхности в изобилии текла вода. Это мир, который еще ждет исследования.

Третий и менее знакомый пример планеты со средней плотностью атмосферы – это Титан, самый большой спутник Сатурна. Атмосфера Титана имеет плотность посередине между атмосферами Марса и Земли. Она, однако, состоит в основном из водорода и метана и увенчана сплошным слоем красноватых облаков – вероятно, сложных органических молекул. В силу своей удаленности Титан привлек интерес экзобиологов только недавно, но выглядит многообещающе.

Планеты с очень плотными атмосферами представляют собой особую проблему. Как и у Земли, их атмосферы холодные в верхних слоях и теплее в нижних. Но, когда атмосфера очень плотная, температура в нижних слоях становится слишком высокой для жизни. Температура поверхности Венеры составляет около 480 °С, планет типа Юпитера – тысячи градусов по шкале Цельсия. Все эти атмосферы, как мы считаем, конвективные: вертикальные ветра беспрерывно переносят в них вещества в обоих направлениях. Жизнь маловероятна на их поверхности из-за высокой температуры. Условия же среды в облаках благоприятны, но конвекция перенесла бы гипотетические организмы, живущие в облаках, вниз, в глубину, и там бы они поджарились. Я вижу два решения этой проблемы: могут существовать мелкие организмы, которые воспроизводятся с той же скоростью, с какой их несет вниз к обжигающей поверхности планеты, или организмы, способные держаться на поверхности облаков. Рыбы на Земле для этого имеют плавательные пузыри, и на Венере и Юпитере можно представить организмы, которые фактически будут представлять собой шары, наполненные водородом. Чтобы плавать при средней температуре на Венере, им нужно быть по крайней мере несколько сантиметров в диаметре, но на Юпитере их диаметр должен быть не менее нескольких метров, то есть размером с мячик для пинг-понга и с метеорологический шар-зонд соответственно. Мы не знаем, существуют ли такие организмы, но довольно интересно, что их можно представить, не нарушая законы физики, химии и биологии.

Нашей полной неосведомленности относительно жизни на других планетах может настать конец уже в этом столетии. Сейчас строятся планы по химическому и биологическому исследованию многих из таких планет. Первым шагом стали запуски американского «Викинга», в ходе которых летом 1976 г. на Марс были посажены две сложные автоматические лаборатории, почти через три сотни лет с того дня, как Левенгук открыл инфузорий в сенном настое. «Викинг» не нашел поблизости ни любопытных структур с тяжелой вершиной, ни распознаваемых органических молекул. Два из трех экспериментов по обнаружению признаков микробного метаболизма в обоих местах посадки повторно дали положительные результаты. Выводы все еще бурно обсуждаются. К тому же мы должны помнить, что два спускаемых аппарата «Викинга», хотя и тщательно исследовали, и даже сфотографировали, но менее одной миллионной поверхности планеты. Необходимо больше наблюдений – особенно с более сложным оборудованием (включая микроскопы) и средствами передвижения. Но, несмотря на неоднозначную природу результатов, полученных «Викингом», эти миссии представляют собой первое в истории человека серьезное исследование жизни в другом мире.

В последующие десятилетия, вероятно, будут сделаны пробы атмосферы Венеры, Юпитера и Сатурна, на поверхность Титана спустят аппараты, а также будет более подробно исследована поверхность Марса. Новая эпоха планетных исследований и экзобиологии началась в 1970-х гг. Мы живем во времена высокоинтеллектуальных приключений и переживаний, но также – как показывает продвижение от Левенгука к Пастеру – в преддверии открытий, которые будут иметь большое практическое значение.

Глава 13 Титан, загадочный спутник Сатурна