Планеты и жизнь - Мухин Лев Михайлович (серии книг читать онлайн бесплатно полностью TXT) 📗
Если концентрация клеток в марсианском грунте низка, например, как у нас в Антарктике, хроматомассспектрометры "Викингов" могли не почувствовать этих клеток. А биологические тесты? Они нацелены на изучение результатов длительного процесса, когда даже одна клетка может изменить состав питательной среды.
Представим себе такую ситуацию: марсианские микроорганизмы находились в анабиозе. Они "проснулись" в посадочном модуле "Викинга" в условиях земной питательной среды и стали поглощать незнакомую пищу. Началось выделение 14СОа в газовую фазу.
Но пища оказалась неприемлемой для инопланетной микрофлоры. Марсианские микроорганизмы погибли.
Прирост меченой углекислоты прекратился.
Как мы видим, интерпретация результатов может быть взаимоисключающей.
Возникает естественный вопрос: можно ли было предусмотреть ситуацию, когда один эксперимент (хроматомасс-спектроскопия) говорит с определенностью "нет", а другие (биологические) говорят "возможно"?
Об этом судить сейчас очень трудно. Руководители программы "Викинг" провели громадную многолетнюю подготовительную работу, проверяя все приборы в крайне суровых климатических районах Земли. Мысль об особых свойствах поверхности Марса возникла лишь после получения информации с "Викингов"...
Так или иначе, строгого ответа на вопрос, есть ли жизнь на Марсе, "Викинги", к сожалению, не дали.
Ну а если на Марсе нет жизни? Остаются еще какие-либо надежды?
Из планет, расположенных от Солнца на большем расстоянии, чем Марс, наибольший интерес представляет Юпитер. Этот гигантский газовый шар по объему в тысячу раз больше Земли. Огромная масса Юпитера обусловливает своеобразие его химического состава.
Основной компонентой является молекулярный водород.
Сильно восстановительная атмосфера Юпитера открывает интересные возможности для образования и накопления сложных органических молекул. Цветные фотографии, полученные с американских зондов "Пионер-10" и "Вояджер", подтверждают подобные возможчости. На этих фотографиях мы видим отчетливо шенные детали. По-видимому, подобное явление можно объяснить лишь возникновением специфических органических соединений.
Образование полимерного материала, по цвету похожего на Большое красное пятно Юпитера, было продемонстрировано в лабораториях американских ученых К. Сагана и С. Поннамперумы. Этот полимер синтезировался в результате воздействия ультрафиолетовою излучения на смесь газов, моделирующую атмосферу Юпитера. Опыты, проведенные в лаборатории автора этой книги, в которых изучалось воздействие электрических разрядов на модельную атмосферу Юпитера, показали, что там может быть и цианистый водород и аминокислоты.
На Юпитере мощные облака, и, по всей видимости, именно район облачного слоя Юпитера наиболее благоприятен для синтеза органических молекул.
Самый сложный вопрос, как сохранить эти молекулы. Недра Юпитера очень горячие, а атмосфера все время перемешивается. Поэтому органические молекулы уносятся потоками внутрь Юпитера и разрушаются.
Принципиальным здесь является то обстоятельство, что, если в атмосфере Юпитера есть район с постоянной по высоте температурой, это должно способствовать стабилизации и сохранности органических молекул. Это же замечание относится также к Сатурну, Урану и Нептуну.
Несостоявшаяся звезда, как часто называют Юпитер, не очень подходящее место для зарождения жизни. Делать какие-то очень категорические заключения мне не хотелось бы, но вряд ли на других дальних планетах мы сумеем обнаружить что-либо интересное в плане биологии.
Так что же? Неужели никаких шансов найти хотя бы простейшие формы жизни на других планетах нет?
Конечно, экспедиция "Викингов" к Марсу принесла сторонникам жизни на этой планете известное разочарование. Тем не менее мы должны помнить, что однозначного ответа на вопрос эти экспедиции не дали.
Когда будут повторены подобные эксперименты, сказать трудно. Загадка жизни на Марсе еще многие годы будет интриговать человечество. Но уже сегодня ясно, что если жизнь на Марсе и есть, то биосфера этой планеты очень и очень "слабая". Такая же, как, скажем, у нас в Антарктиде: единичные микроорганизмы в грунте.
И тем не менее задача не теряет своего интереса:
а вдруг там, на Марсе, мы найдем недостающее звено генетического кода? Решение одного этого вопроса окупило бы все космические запуски к Марсу.
Но неужели только Марс?
Несколько лет тому назад американские астрономы Д. Крюйкшенк и Д. Моррисон установили, что на одном из спутников Сатурна, Титане, есть атмосфера. Вообще планеты-гиганты Юпитер и Сатурн отличаются одной особенностью: это как бы солнечные системы в миниатюре, особенно Юпитер, имеющий несколько спутников. Но у спутников Юпитера нет выраженной плотной атмосферы, а вот Титан - дело другое.
Еще в 1944 году известный американский астроном Д. Койпер предположил, что Титан - необычный объект в солнечной системе именно потому, что у него есть атмосфера. Но только после тщательных наблюдений в обсерватории близ Гонолулу удалось установить, что Титан действительно окружен газовой оболочкой, в состав которой входят, по всей видимости, водород, метан и азот. Точные характеристики этой атмосферы леизвестны, но очень странно, как такое маленькое небесное тело могло удержать водород.
Ученые стали строить модели атмосферы Титана Сейчас существует две модели атмосферы спутника Сатурна По одной модели температура поверхности планеты 80 градусов по шкале Кельвина и давление газов у поверхности около 20 миллиметров ртутного столба, то есть побольше, чем на Марсе.
Но дело осложняется тем, что все наши данные о Титане не очень точны, потому что уж слишком он да лек от Земли. Одни исследователи считают, что его радиус 2900 километров, а другие называют циф ру 2550 километров. Одни, как мы уже говорили, по лагают поверхностную температуру равной 80 граду сам по Кельвину, другие приводят значение 200 градусов по Кельвину, а давление у поверхности около двух атмосфер.
Самое интересное, что даже при столь низких температурах возможно образование органических соединений, и жизнь на Титане в принципе могла бы суще ствовать. Ведь переживают же земные микроорганизмы температуры, близкие к абсолютному нулю.
А где источники энергии для начальной стадии биопоэза - химической эволюции? Это космические лучи, ультрафиолетовое излучение, достигающее Титана.
Рассмотрим гипотетическую органическую химию Титана более подробно. Можно предположить, что в верхней атмосфере Титана есть пыль, которая погло щает видимое и ультрафиолетовое солнечное излуче ние. В атмосфере есть облачный слой, состоящий из льдов самых обы шых углеводородов И ниже и вышз облаков атмосфера состоит из метана и азота с добавками аммиака и воды.
Но что же происходит в пылевой дымке, облаках и верхней атмосфере Титана?
Первое предположение состояло в том, что пыль в атмосфере Титана желтого цвета и представляет собой полимер ацетилена Конечно, ацетилен газ, но в определенных условиях он может полимеризоваться при низких температурах Были проделаны лабораторные эксперименты, и оказалось, что полимер ацетилена не очень подходящий кандидат для пыли в атмосфере Титана.
Скорее всего красноватый цвет Титана обусловлен продуктами, образующимися при бомбардировке протонами смеси метана и азота. В лаборатории действительно было установлено, что в этом случае получается полимер красноватого цвета. Но нам гораздо интереснее посмотреть, что может происходить на поверхности Титана. А там могут происходить совершенно удивительные вещи.
Время существования солнечной системы (и, конечно же, Титана) - около четырех с половиной миллиардов лет. Так вот, за зто время на поверхности Титана должен был образоваться слой органических молекул толщиной в сотни метров!! Это следствие сложных криохимических процессов. Но ведь в таких условиях могут существовать какие-нибудь новые формы жизни:
криожизнь, или жизнь при низких температурах. Основа ее - углерод, но кто может сказать, в какие причудливые формы выльется за 4,5 миллиарда лет криожизнь.
