Все эти миры — ваши. Научные поиски внеземной жизни

Потрясенные ученые сразу же обратили свои взоры на ледяные спутники Юпитера, где соленые океаны Европы приобрели новый смысл. Наличие в океанах Европы растворенных минеральных солей означает, что вода находится в постоянном контакте с горячими недрами спутника. Всесильный второй закон термодинамики требует, чтобы тепло, возникающее в результате приливного трения в ядре Европы, передавалось наружу, к ее холодной поверхности. Открытие гидротермальных источников показало, как может выглядеть геологическое взаимодействие между магматическими породами и океанами. Могут ли глубоководные биологические системы, подобные тем, что мы знаем на Земле, существовать вблизи гидротермальных источников Европы? Какие невообразимые обитатели глубин могут населять океаны этого далекого спутника?

Трудно переоценить, до какой степени открытие глубоководных гидротермальных источников на Земле изменило наши взгляды на возможность существования жизни во внешней Солнечной системе. Однако я бы хотел немного подробнее остановиться на этих фантастических мирах и обсудить с вами еще несколько открытий.

В 1979 г. высокие конические трубы, состоящие из минеральных отложений, были обнаружены на 21° с. ш., рядом c Калифорнийским заливом. И снова ученые, находящиеся в глубоководном аппарате «Алвин», с изумлением наблюдали, как из этих труб вырываются клубы чернильно-черной воды, похожей на дым из фабричных труб на заре индустриального мира. При контакте с водой, близкой к температуре замерзания, растворенные в перегретой воде минералы осаждаются, окрашивая воду в черный цвет. Когда ученые в первый раз поднесли термометр к вырывающейся из трубы струе, он просто расплавился‹‹5››, и только после того, как прибор был оснащен дополнительной термозащитой, удалось измерить температуру воды, оказавшуюся равной 350 °C. Представьте изумление ученых, которые в 1997 г. обнаружили в другом гидротермальном источнике вид архей под названием Pyrolobus fumarii, которые прекрасно себя чувствовали при температуре 113 °C. Высота самых больших из известных нам труб составляет около 61 м, и каждая из них ставит под сомнение наши прежние представления о происхождении жизни на Земле и возможности ее существования за пределами нашей планеты.

Подо льдом

Одно дело — воображать себе разнообразие инопланетной жизни, обитающей в океанах Европы. Совсем другое (и это еще мягко сказано) — проникнуть под ледяной панцирь, толщина которого может достигать 30 км. Но на Земле есть места, где мы можем потренироваться, прежде чем браться за эту задачу.

Приходилось ли вам когда-нибудь летать над бескрайними снежными пустынями Антарктиды на оснащенном радаром самолете С-130 «Геркулес»? Мне тоже не приходилось. Подозреваю, что, как и во многих других научных экспедициях, моменты, когда от красоты захватывает дух, перемежаются длинными периодами невыносимой скуки. В середине 1970-х гг. мы стали свидетелями одного из примеров научной самоотверженности, когда для сбора научных данных было проведено несколько сот полетов над континентом. Во время каждого рейса установленная под крылом самолета радарная система излучала направленные вниз радиоволны на частоте 60 МГц‹‹6››. В результате была получена трехмерная карта Антарктиды: радиолучи проникали глубоко под ледяной панцирь, позволяя составить представление о строении континента.

Холодный лед относительно прозрачен для радиоволн, за исключением границ разделов в слоях льда, где часть радиоизлучения отражается обратно к поверхности. Тщательный выбор временных параметров сигнала позволяет определить глубину пролегания каждой границы. Древний пласт льда выглядит как волнистые слои, похожие на покоробленные годовые кольца деревьев. Каменистое основание континента образует нечеткий слой. Подледные озера — большие объемы пресной воды, заключенные под постоянным ледяным покровом — дают ровное, гладкое как зеркало эхо радиосигнала.

Существование таких озер предсказывалось давно: несколько километров льда создают невообразимое давление, понижающее температуру, при которой вода может существовать в жидком виде. Если форма скального основания образует котловину или выемку, то вода там может сохраниться и даже образовать довольно большое по размеру озеро. Насколько большое, показывает пример озера Восток, которое расположено на глубине 4 км под Антарктическим ледяным щитом.