Книга: Солнечная система (Астрономия и астрофизика)

Поиск жизни на Марсе

Одной из основных задач в исследовании Марса считается поиск жизни. В недалеком прошлом высказывались мнения, что некоторые наблюдаемые на Марсе явления можно объяснить существованием растительности. Одно из таких явлений — «волна потемнения», активно изучалось сторонниками «органической» гипотезы. Многие астрономы сообщали, что каждые полгода по марсианскому календарю с началом весны в одном из полушарий Марса вокруг тающей полярной шапки появляется темная окантовка. Постепенно она распространяется к экватору со средней скоростью около 30 км. в сутки. Достигнув экватора, волна переходит через него. Спустя полгода такая же волна движется от другого полюса. Это явление наблюдается более или менее регулярно. Области высоких широт, по которым прошла волна, затем снова светлеют.

Сторонники «органической» гипотезы указывали, что таким свойством обладает растительность: в условиях очень сухой марсианской атмосферы вегетационный период в развитии растительности должен быть приурочен именно к весне, когда при таянии шапки в атмосфере появляется влага. Ее постепенное распространение к экватору вызывает волну вегетации (листики распускаются), считали сторонники «органической» гипотезы.

Предлагались и другие, «неорганические» гипотезы о природе волны потемнения. Они связывают темные области с эоловыми процессами — переносом пыли регулярными ветрами. Предполагали также, что темную пыль выбрасывают вулканы, а местные ветры разносят ее, образуя характерные полосы, направленные от вулкана. В отношении переноса пыли гипотеза блестяще подтвердилась, но пока на Марсе не найдено ни одного действующего вулкана.

Другая неорганическая гипотеза объясняет волны потемнения увлажнением каких-то гигроскопических веществ на поверхности. Однако попытки подобрать такие вещества, которые изменяли бы оттенки под действием ничтожных количеств влаги, убедительного результата не дали.

Вместе с тем, было доказано, что микроорганизмы, похожие на земные, вполне могли бы жить на Марсе. Поиск микроорганизмов стал основной задачей «Викингов». Портативные автоматизированные химические лаборатории обоих аппаратов произвели эксперименты и подробный анализ с тем, чтобы узнать, есть ли в грунте Марса микроорганизмы. Для этого было подготовлено несколько специальных исследований.

В герметически закрытой камере атмосфера над пробой грунта содержала, как и марсианская, углекислый газ, но часть атомов углерода-12 в нем была замещена на радиоактивный изотоп углерод-14. Пробу грунта освещали светом, подобным солнечному. Земные микроорганизмы и растения в этих условиях энергично поглощают углекислый газ. Затем пробу грунта нагревали, органические вещества разлагались, а приборы должны были обнаружить усвоенный радиоактивный углерод, что доказывало бы использование микроорганизмами фотосинтеза. На Земле этот эксперимент действовал безотказно. Но на Марсе ответ был неопределенным; радиоактивный углерод иногда регистрировался, иногда нет.

Во втором приборе использовали тот же принцип, но в отношении газовой среды: гипотетические обитатели грунта подкармливались радиоактивными питательными веществами; в результате метаболизма (обмена веществ с окружающей средой) они должны были выделить меченый углекислый газ. Результаты этого эксперимента можно было считать положительными, хотя и очень непохожими на то, что ожидалось.

Еще меньше были похожи на земные результаты третьего эксперимента, где грунт помещали в камеру с точно известной атмосферой и вводили в него питательную смесь. В результате жизнедеятельности микроорганизмов в камере должен был измениться состав газа. Нормальное проведение эксперимента на Земле занимало две недели. Но на Марсе из грунта сразу же выделялись углекислый газ и кислород, а все реакции завершились за двое суток. Результаты можно было объяснить необычными химическими свойствами марсианского грунта — присутствием в нем некоторых перекисей. При смачивании водой такой состав дает сильное газовыделение. По-видимому, грунт Марса очень едкий. Большую роль в этом, вероятно, играет ультрафиолетовое излучение Солнца, облучающее грунт. Оно проникает до самой поверхности планеты и было бы в состоянии уничтожить большинство земных микроорганизмов, если их поместить на поверхность Марса. Поэтому поиск марсианских микроорганизмов, как предполагалось, следовало бы вести в верхнем слое грунта, но не на самой поверхности. Для этого с помощью манипулятора удалось даже убрать камень и взять из-под него пробу. Но все реакции неизменно протекали столь же необычно, как и раньше.

Наиболее тяжелый удар по надеждам встретить микрофлору на Марсе нанес газовый хроматограф, соединенный с масс-спектрометром. В нем образец грунта нагревался, а выходящие из него газовые продукты разложения анализировались. Был исследован ряд образцов марсианского грунта, взятых с глубины от 4 до 6 см. Зарегистрировано выделение сравнительно больших количеств кислорода, водяного пара и углекислого газа. Но никаких органических соединений не отмечено, хотя чувствительность прибора к примесям достигала одной десятимиллиардной доли. Тот же прибор в образце антарктического грунта массой всего 0,1 г. обнаружил более двадцати органических соединений.

Любая известная форма жизни при разложении выделяет органические летучие вещества. Поэтому можно сделать вывод, что либо количество микроорганизмов в местах посадки «Викингов» было ничтожно мало, либо их вообще нет на планете, хотя объяснить это трудно. Многие земные микроорганизмы смогли бы приспособиться к обитанию в верхнем слое марсианского грунта. В любом случае, «Викинги» были хорошим экспериментом с достаточно строгими результатами.