Книга: Все эти миры — ваши. Научные поиски внеземной жизни

Новая надежда

Новая надежда

Марс изрыт оврагами. Каждое новое поколение автоматических станций на орбите Марса демонстрирует нам все новые и новые овраги, вымоины и сухие русла и каждый раз во все более крупном масштабе и разрешении. Но никто не рассчитывал увидеть на стенках оврагов сезонные потоки, набирающие силу марсианской весной и иссякающие осенью. Но это еще можно было предположить. Настоящей сенсацией стало то, что эти потоки возникают в одних и тех же местах регулярно, из года в год. Оказалось, что поверхность Марса пребывает в постоянном движении: чтобы это обнаружить, нам просто нужна была на орбите камера с достаточным разрешением, а также терпеливые и усидчивые исследователи. И вот, установленная на аппарате «Марс Реконессанс Орбитер» камера HiRISE, обладающая высоким оптическим разрешением, позволила добиться качественно нового уровня детализации марсианской поверхности.

Сами эти следы потоков получили название «возобновляющихся линий на склонах». Это хорошо различимые темные полосы, которые спускаются вниз по склонам марсианских оврагов (от 1 до 20 м шириной). Первыми внимание на эти структуры обратили ученые из Лаборатории Луны и планет Аризонского университета (где была разработана камера HiRISE) в своей статье, вышедшей в 2011 г. Затем последовало более детальное исследование, опубликованное в 2013 г. Эти темные пятна появлялись и медленно разрастались в теплое время года с наступлением весны и лета в каждом из полушарий, и их легко отличить от сходящих по склонам лавин из камней и пыли, которые также случаются (хотя, как правило, в других местах).

Чаще всего такие структуры возникают под отчетливыми слоями коренных пород, которые обнажаются по краям более обширных долин и кратеров. Также важно, что они возникают на довольно крутых склонах с уклоном более 30°. Такой рельеф практически непроходим для нынешнего поколения марсоходов (стоит напомнить, что доблестный «Спирит» пал жертвой одной лишь маленькой песчаной дюны). И это очень досадное обстоятельство, поскольку подобные склоны, на которых образуются повторяющиеся сезонные потоки, — наша главная надежда в поисках современной жизни на Марсе.

Почему? Потому что подобные явления лучше всего можно объяснить присутствием воды — вероятнее всего, это соленая вода в жидком состоянии. Когда вы летом поливаете свой сад, обнаженная почва намокает и темнеет, точно так же темные полосы на склонах марсианских оврагов мы можем считать признаком течения жидкой воды, оставляющей влажный след в почве. Большинство сезонных потоков возникает в чуть более темных каменистых ландшафтах южного полушария, где наблюдаются высокие температуры на поверхности — хотя в данном случае «высокие» означает выше –23 °C — и где вода, содержащая высокую концентрацию солей, может оставаться жидкой. Более того, в силу своей повторяющейся природы эти потоки могут обеспечить среду обитания для живых организмов: как бы ни был ничтожен источник воды и питательных веществ, если он возобновляется год от года, марсианская жизнь сможет существовать и даже воспроизводиться рядом с ним‹‹12››.

Ранее я уже предупреждал, что, говоря о метане на Марсе, мы рискуем принять желаемое за подтвержденный научными данными факт. Не можем ли мы здесь попасться в ту же ловушку? Да, возобновляющиеся линии на склонах вполне реальны и, насколько мы можем судить, отличаются от других изменчивых явлений, открытых нами на Марсе. Но точно ли это вода? Нет, конечно. На автоматической станции «Марс Реконессанс Орбитер» установлен спектрограф, способный распознать спектральные признаки воды, но до сих пор в этих темных полосках никакой воды обнаружено не было (хотя на этих склонах были обнаружены следы солевых отложений). И по-прежнему неизвестно, о каком количестве воды идет речь — даже тончайшего слоя соленой воды может быть достаточно, чтобы создать эффект темных полос.

Также остается парочка трудных вопросов относительно того, откуда берется вода на участках с возобновляющимися линиями на склонах. По всей видимости, это явление наблюдается в низких широтах, где поверхность сильно нагревается Солнцем. Но, согласно данным «Одиссея», в этих широтах водяной лед в марсианском грунте почти полностью отсутствует. Можно ли и в этом случае предположить, что лишь для возникновения данного явления достаточно очень небольшого количества талой воды? Еще более настораживает тот факт, что возобновляющиеся линии на склонах наблюдаются в одних и тех же местах на протяжении нескольких лет. Если мы действительно наблюдаем сезонное таяние водного льда, то откуда берутся его запасы? Если учесть древний возраст марсианской поверхности, то тот факт, что мы сегодня можем наблюдать темные подтеки на склонах, означает одно из двух: либо это явление никак не связано с водой, либо ее резервуар каким-то образом пополняется. Как именно это может происходить, нам остается только гадать: возможно, источником служит водяной пар в атмосфере, вступающий в реакцию с каким-то веществом в почве. Еще более интригующее предположение — эти участки таяния льда лишь вершина айсберга‹‹13››, один из элементов более сложной системы подземных водоносных слоев, в которой жидкая вода стекает в подземные резервуары, направляемая напластованием непроницаемых пород. Имеет ли значение тот факт, что возобновляющиеся линии на склонах появляются лишь вместе с обнажениями коренных пород? Пока мы этого не знаем.

И наконец, мы должны обсудить вопрос о том, насколько такое место обитания, как возобновляющиеся линии на склонах, согласуется с нашими общими представлениями о наличии жизни на поверхности Марса. «Викинг» показал, что никакой современной жизни на Марсе нет, ну или по крайней мере мы ничего о ней не знаем. Однако посадочные модули станции приземлялись в холмисто-равнинной местности, более подходящей для безопасного автоматического спуска, а не там, где есть овраги и кратеры, на склонах которых встречаются возобновляющиеся линии. Как мы уже убедились на примере антарктических сухих равнин, в экстремальных условиях существование живых организмов напрямую зависит от возможности получить хотя бы малое количество жидкой воды.

Мы также пришли к заключению, что химический состав марсианской атмосферы не позволяет сделать вывод о существовании на поверхности планеты (или на небольшой глубине под поверхностью) широко распространенной жизни, которая либо получает из атмосферы питательные вещества, либо вносит вклад в ее состав. Словосочетание «широко распространенной», возможно, ключевое для понимания: общее количество мест с необходимым геологическим строением и климатическими условиями составляет менее 1 % от всей поверхности планеты. Локальные условия окружающей среды могут накладывать строгие ограничения на распространение жизни, не позволяя ей размножиться до такого уровня, который оказывал бы влияние на состав атмосферы.

Очевидно, что открытие возобновляющихся линий на склонах поднимает больше вопросов, чем дает ответов. Несомненно, ученые, работающие с данными HiRISE, очень довольны такой ситуацией: им выпало открывать новые, пока еще не известные человечеству факты и, следовательно, находиться на передовом крае научного познания.

И еще мне хотелось бы сказать: если мы действительно наблюдаем сезонное таяние слоя соленого льда и последующее формирование периодических влажных полосок на склонах марсианских оврагов, тогда мы обнаружили именно то потенциальное место обитания для жизни, которое искали. Мы изучили примеры земных организмов, которые могут выживать и расти в марсианских условиях. На данный момент жидкая вода остается ключевым элементом, которого нам пока что не хватает. После открытия возобновляющихся линий на склонах мы определили на поверхности Марса несколько мест, где присутствуют достаточно убедительные признаки наличия жидкой воды.

В начале книги я дал вам краткое резюме — у нас нет никаких научных доказательств существования жизни за пределами Земли. Однако с открытием возобновляющихся линий на склонах на Марсе у нас появился шанс реализовать первый из пяти наиболее правдоподобных сценариев обнаружения внеземной жизни. Но мне хотелось бы чего-то большего, чем просто намека на жизнь. Как мы туда доберемся, какую форму может принимать такая жизнь и какие научные эксперименты могут подтвердить ее существование?