Какая жизнь на других планетах. Насколько вероятна жизнь на других планетах. Статуя из песчаника
NASA прогнозирует, что мы найдем жизнь за пределами нашей планеты, а может, и за пределами нашей Солнечной системы, уже в этом столетии. Но где? Какой будет эта жизнь? Будет ли мудро вступать в контакт с инопланетянами? Поиск жизни будет трудным, но поиск ответов на эти вопросы в теории может быть еще дольше. Перед вами десять пунктов, так или иначе связанных с поисками внеземной жизни.
NASA полагает, что внеземная жизнь будет обнаружена в течение 20 лет
Мэтт Маунтин, директор Научного института космического телескопа в Балтиморе, говорит следующее:
«Представьте себе момент, когда мир просыпается и человеческая раса понимает, что больше не одинока в пространстве и времени. В наших силах совершить открытие, которое изменит мир навсегда».
Используя наземные и космические технологии, ученые NASA прогнозируют, что мы найдем внеземную жизнь в галактике Млечный Путь в течение ближайших 20 лет. Запущенный в 2009 году космический телескоп Кеплер помог ученым найти тысячи экзопланет (планет за пределами Солнечной системы). Кеплер обнаруживает планету, когда она проходит перед своей звездой, вызывая небольшое падение яркости звезды.
Исходя из данных Кеплера, ученые NASA считают, что только в нашей галактике 100 миллионов планет могут быть домом для внеземной жизни. Но только с началом работы космического телескопа Джеймса Вебба (запуск запланирован на 2018 год), мы получим первую возможность косвенно обнаруживать жизнь на других планетах. Телескоп Вебба будет искать газы в атмосферах планет, генерируемые жизнью. Конечная цель - найти Землю 2.0, близнеца нашей собственной планеты.
Внеземная жизнь может не быть разумной
Телескоп Вебба и его преемники будут искать биосигнатуры в атмосферах экзопланет, а именно: молекулярную воду, кислород и углекислый газ. Но даже если биосигнатуры будут обнаружены, они не сообщат нам, разумна ли жизнь на экзопланете. Инопланетная жизнь может быть представлена одноклеточными организмами вроде амеб, а не сложными существами, которые могут общаться с нами.
Мы также ограничены в наших поисках жизни своими предрассудками и недостатком воображения. Мы предполагаем, что должна существовать жизнь на углеродной основе вроде нас, а ее разум должен быть похож на наш. Объясняя этот сбой в творческом мышлении, Кэролин Порко из Института космических наук говорит следующее: «Ученые не начинают думать о совершенно безумных и невероятных вещах, пока некоторые обстоятельства не заставят их».
Другие ученые вроде Питера Уорда считают, что разумная инопланетная жизнь будет недолговечна. Уорд допускает, что другие виды могут претерпеть глобальное потепление, перенаселение, голод и конечный хаос, который уничтожит цивилизацию. Нас ждет то же самое, считает он.
В настоящее время на Марсе слишком холодно, чтобы могла существовать жидкая вода и поддерживаться жизнь. Но марсоходы NASA - «Оппортьюнити» и «Кьюриосити», анализирующие породы Марса - показали, что четыре миллиарда лет назад на планете была пресная вода и грязь, в которой могла процветать жизнь.
Другой возможный источник воды и жизни - третий по высоте вулкан Марса Arsia Mons. 210 миллионов лет назад этот вулкан извергался под огромным ледником. Тепло вулкана заставляло лед таять, образуя озера в леднике, словно жидкие пузырьки в частично замерзших кубиках льда. Эти озера, возможно, существовали достаточно долго для того, чтобы в них сформировалась микробная жизнь.
Вполне возможно, что некоторые простейшие организмы Земли смогут выжить на Марсе сегодня. Метаногены, например, используют водород и диоксид углерода для производства метана, им не нужен кислород, органические питательные вещества или свет. Они способы переживать перепады температур вроде марсианских. Поэтому когда в 2004 году ученые обнаружили метан в атмосфере Марса, они допустили, что метаногены уже обитают под поверхностью планеты.
Когда мы отправимся на Марс, мы можем загрязнить окружающую среду планеты микроорганизмами с Земли. Это беспокоит ученых, поскольку может усложнить задачу поиска форм жизни на Марсе.
NASA планирует запустить миссию в 2020-х годах на Европу, один из спутников Юпитера. Среди основных задач миссии - определить, обитаема ли поверхность луны, а также определить места, в которых смогут приземлиться космические корабли будущего.
В дополнение к этому, NASA планирует искать жизнь (возможно, разумную) под толстым слоем льда Европы. В интервью The Guardian ведущий ученый NASA доктор Эллен Стофан сказала следующее: «Мы знаем, что под этой ледяной коркой есть океан. Водяная пена выходит из трещин в южной полярной области. Есть оранжевые разводы по всей поверхности. Что это, в конце концов?».
Космический аппарат, который отправится на Европу, сделает несколько облетов вокруг луны или останется на ее орбите, возможно, изучит перья пены в южном регионе. Это позволит ученым собрать образцы внутренних слоев Европы без рискованной и дорогой посадки космического аппарата. Но любая миссия должна предусмотреть защиту корабля и его инструментов от радиоактивной окружающей среды. Также NASA хочет, чтобы мы не загрязняли Европу земными организмами.
До сих пор ученые были технологически ограничены в поисках жизни за пределами нашей Солнечной системы. Они могли искать только экзопланеты. Но вот физики из Университета Техаса считают, что нашли способ обнаружения экзолун (лун на орбите экзопланет) через радиоволны. Этот метод поиска может значительно увеличить количество потенциально обитаемых тел, на которых мы можем найти внеземную жизнь.
Используя знания о радиоволнах, излучаемых в ходе взаимодействия между магнитным полем Юпитера и его луной Ио, эти ученые смогли экстраполировать формулы для поиска подобных излучений экзолунами. Они также полагают, что альфвеновские волны (рябь плазмы, вызванная взаимодействием магнитного поля планеты и ее луной) могут также помочь обнаружить экзолуны.
В нашей Солнечной системе луны типа Европы и Энцелада обладают потенциалом для поддержания жизни в зависимости от их удаленности от Солнца, атмосферы и возможного существования воды. Но по мере того, как наши телескопы становятся все мощнее и дальновиднее, ученые надеются изучать подобные луны в других системах.
В настоящее время есть две экзопланеты с подходящими на роль обитаемых экзолунами: Gliese 876b (примерно 15 световых лет от Земли) и Эпсилон Эридана b (примерно 11 световых лет от Земли). Обе планеты - газовые гиганты, как и большинство обнаруженных нами экзопланет, но находятся в потенциально обитаемых зонах. Любые экзолуны у таких планет тоже могут иметь потенциал для поддержания жизни.
До сих пор ученые искали внеземную жизнь, глядя на экзопланеты, богатые кислородом, углекислым газом или метаном. Но поскольку телескоп Вебба сможет обнаружить разрушающие озон хлорфторуглероды, ученые предлагают искать разумную внеземную жизнь по таким «промышленным» загрязнениям.
В то время как мы надеемся обнаружить внеземную цивилизацию, которая все еще жива, вполне вероятно, что мы найдем вымершую культуру, которая уничтожила сама себя. Ученые считают, что лучший способ узнать, могла ли на планете быть цивилизация, - это найти долгоживущие загрязнители (которые пребывают в атмосфере десятки тысяч лет) и краткоживущие загрязнители (которые исчезают лет за десять). Если телескоп Вебба обнаружит только долгоживущие загрязняющие вещества, высок шанс того, что цивилизация исчезла.
У этого метода есть свои ограничения. Телескоп Вебба пока может обнаружить только загрязнители на экзопланетах, вращающихся вокруг белых карликов (остатков мертвой звезды размером с наше Солнце). Но мертвые звезды означают мертвые цивилизации, поэтому поиск активно загрязняющей окружающую среду жизни, возможно, будет отложен, пока наши технологии не станут более продвинутыми.
Чтобы определить, какие планеты могут поддерживать разумную жизнь, ученые, как правило, строят свои компьютерные модели на основе атмосферы планеты в потенциально обитаемой зоне. Последние исследования показали, что эти модели также могут включать влияние крупных жидких океанов.
Для примера возьмем нашу собственную Солнечную систему. Земля обладает стабильной средой, которая поддерживает жизнь, но Марс - который находится на внешней границе потенциально обитаемой зоны - замерзшая планета. Температура на поверхности Марса может колебаться в пределах 100 градусов по Цельсию. Есть и Венера, которая находится в пределах обитаемой зоны и нестерпимо горяча. Ни одна из планет не является хорошим кандидатом на поддержку разумной жизни, хотя обе они могут быть населены микроорганизмами, способными выживать в чрезвычайных условиях.
В отличие от Земли, ни Марс, ни Венера не обладают жидким океаном. По словам Дэвида Стивенса из Университета Восточной Англии, «океаны обладают огромным потенциалом для управления климатом. Они полезны, поскольку позволяют температуре поверхности крайне медленно реагировать на сезонные изменения солнечного отопления. И они помогают обеспечивать изменения температуры по всей планете в допустимых пределах».
Стивенс абсолютно уверен, что нам нужно включать возможные океаны в модели планет с потенциальной жизнью, тем самым расширив диапазон поиска.
Экзопланеты с колеблющимися осями могут поддерживать жизнь там, где планеты с фиксированной осью вроде Земли не могут. Это потому, что такие «миры-волчки» имеют другие отношения с планетами вокруг них.
Земля и ее планетарные соседи обращаются вокруг Солнца в той же плоскости. Но миры-волчки и их соседние планеты вращаются под углами, оказывая влияние на орбиты друг друга так, что первые иногда могут вращаться полюсом, обращенным к звезде.
Такие миры чаще, чем планеты с фиксированной осью, будут обладать жидкой водой на поверхности. Это потому, что тепло от материнской звезды будет равномерно распределяться на поверхности нестабильного мира, особенно если он будет обращен к звезде полюсом. Ледяные шапки планеты будут таять быстро, образуя мировой океан, а где океан - там потенциальная жизнь.
Чаще всего астрономы ищут жизнь на экзопланетах, которые находятся в пределах обитаемой зоны своей звезды. Но некоторые «эксцентричные» экзопланеты остаются в обитаемой зоне только часть времени. Будучи вне зоны, они могут сильно плавиться или замерзать.
Даже при таких условиях эти планеты могут поддерживать жизнь. Ученые указывают на то, что некоторые микроскопические формы жизни на Земле могут выживать в экстремальных условиях - как на Земле, так и в космосе - бактерии, лишайники и споры. Это говорит о том, что обитаемая зона звезды может простираться гораздо дальше, чем считается. Только нам придется смириться с тем, что внеземная жизнь может не только процветать, как здесь, на Земле, но и терпеть суровые условия, где, казалось, никакая жизнь быть не может.
NASA предпринимает агрессивный подход к поиску внеземной жизни в нашей Вселенной. Проект поиска внеземного разума SETI тоже становится все более амбициозным в своих попытках контактировать с внеземными цивилизациями. SETI хочет выйти за рамки простого поиска и отслеживания внеземных сигналов и начать активно отправлять сообщения в космос, чтобы определить наше положение относительно остальных.
Но контакт с разумной инопланетной жизнью может представлять опасность, с которой мы можем не справиться. Стивен Хокинг предупреждал, что доминирующая цивилизация, скорее всего, использует свою мощь, чтобы покорить нас. Есть также мнение, что NASA и SETI преступают этические границы. Нейропсихолог Габриэль де ла Торре задается вопросом:
«Может ли такое решение быть принято всей планетой? Что случится, если кто-то получит наш сигнал? Готовы ли мы к такой форме связи?».
Де ла Торре считает, что широкой общественности в настоящее время не хватает знаний и подготовки, необходимых для взаимодействия с разумными инопланетянами. Точка зрения большинства людей также серьезно подвержена религиозному влиянию.
Поиск внеземной жизни не так прост, как кажется
Технологии, которые мы используем для поиска внеземной жизни, значительно улучшились, но поиск еще далеко не так прост, как хотелось бы. К примеру, биосигнатуры обычно считаются свидетельством жизни, прошлой или насущной. Но ученые обнаружили безжизненные планеты с безжизненными лунами, которые обладают такими же биосигнатурами, в которых мы обычно видим признаки жизни. Это означает, что наши текущие методы обнаружения жизни зачастую дают сбой.
Кроме того, существование жизни на других планетах может быть гораздо более невероятным, чем мы думали. Красные звезды-карлики, которые меньше и холоднее нашего Солнца, являются наиболее распространенными звездами в нашей Вселенной.
Но, по последней информации, экзопланеты в обитаемых зонах красных карликов могут обладать разрушенной суровыми погодными условиями атмосферой. Эти и многие другие проблемы существенно усложняют поиск внеземной жизни. А ведь так хочется узнать, одиноки ли мы во Вселенной.
У нас нет прямых доказательств того, что где-то на других планетах, спутниках или в межзвездном пространстве может быть жизнь. Тем не менее, есть несколько весьма серьёзных того, что в конечном итоге мы обнаружим жизнь где-то ещё, кроме Земли, возможно даже, в Солнечной системе.
1. Экстремофилы на Земле
Тихоходка
Экстремофилы - это живые организмы, способные выживать в совершенно невыносимых с человеческой точки зрения условиях: экстремальной жаре, холоде, в ядовитых химических веществах и даже в вакууме. Мы обнаружили существа, живущие в жерлах вулканов, в солёных водоёмах Анд, в покрытой льдами Арктике. Крошечные существа под названием способны выживать в космическом вакууме. Другими словами, мы знаем, что жизнь может существовать в таких условиях, которые мы иногда встречаем на других планетах и спутниках. Мы просто пока её не нашли.
2. Наличие химических прекурсоров жизни на других планетах
Прекурсор - это вещество, участвующее в реакции, приводящей к образованию целевого вещества. По всей видимости, зарождение жизни на Земле стало итогом ряда химических реакций, которые сформировали сложные органические соединения - нуклеиновые кислоты, белки, углеводы, липиды - в атмосфере и океане. Существуют доказательства того, что эти «предшественники жизни» встречаются и на других планетах. Например, в и в были найдены прекурсоры. Хотя мы и не нашли жизнь, мы нашли её «ингредиенты».
3. Быстрый рост количества планет земного типа
Телескоп «Хаббл»
Темпы обнаружения планет, похожих на нашу, всё ускоряются: за последние 10 лет учёные нашли сотни экзопланет, многие из них - газовые гиганты, подобные . Но новые технологии планетарного обнаружения позволяют разыскивать маленькие скалистые миры, подобные Земле. Некоторые из них даже вращаются вокруг собственных аналогов Солнца. Учитывая, как много таких планет мы находим, вполне вероятно, что на следующей будет существовать та или иная форма жизни.
4. Разнообразие и упорство живущих на Земле видов
На этом снимке видны сразу четыре луны Сатурна: Титан, Диона, Пандора и Пан
Земля не раз проходила через разнообразные кризисные времена: извержения мегавулканов, метеоритные атаки, ледниковые периоды, засухи, радикальные изменения в атмосфере и т. п. Однако жизнь на ней продолжается и поныне. Можно сказать что жизнь - довольно живуча. Принимая во внимание это упорство, а также невероятное разнообразие живущих на Земле организмов, можно, опять же, сделать вывод - где-то во Вселенной должно быть нечто подобное. Почему бы не на одном из спутников Сатурна, к примеру?..
5. Тайны, окружающие возникновение жизни на Земле
У нас есть различные теории о том, как на нашей планете возникла жизнь, но мы так и не знаем ничего наверняка. До сих пор непонятно, что дало толчок химическим соединениям, чтобы они совокупно образовали живую клетку. Особенно учитывая ту совершенно неблагоприятную среду на миллионы лет назад, в которой это происходило: в атмосфере было полно метана, а поверхность планеты была покрыта кипящей лавой. Одна из распространённых теорий гласит, что жизнь зародилась вовсе не на Земле, а на планете с более подходящими для этого условиями, например, на Марсе, а затем была принесена на Землю на метеоритах. Эта теория называется теорией панспермии. Если она верна, то почему бы жизни не распространиться куда-нибудь ещё, кроме Земли?
6. Растущее число доказательств того, что моря, реки и озёра встречаются на других планетах Солнечной системы
Европа
Жизнь на Земле зародилась в океане, не будь его - не было бы и всех нас. Но может ли произойти такое и на других планетах? Возможно, ведь мы получили достаточно убедительных доказательств, включая фотографии, того, что на наших соседях по Солнечной системе тоже есть водоёмы. Когда-то вода , на Титане есть пересохшие русла рек , а на Европе (спутник Юпитера) обнаружен , полностью покрытый толстым слоем льда. На любой из этих планет ранее могла существовать жизнь. Она может существовать там и сейчас, просто мы об этом пока не знаем.
7. Теория эволюции
Нил Армстронг на Луне
Люди часто используют для объяснения того, почему мы никогда не найдём разумную жизнь во Вселенной. С другой стороны - существует эволюционная теория, которая предполагает, что жизнь приспосабливается к требованиям окружающей среды. Хотя Дарвин и его коллеги вряд ли думали о жизни на экзопланетах, разрабатывая эту теорию, её неортодоксальные интерпретации говорят о том, что жизнь может адаптироваться к любым условиям, например, к открытому космосу. Не исключено, что в один прекрасный день мы всё-таки найдём во Вселенной жизнь, ну, а если нет - сами эволюционируем до возможности жить на других планетах.
Крупнейшие научные открытия 2014-го года
10 главных вопросов о Вселенной, ответы на которые учёные ищут прямо сейчас
Были ли американцы на Луне?
У России нет возможностей для освоения человеком Луны
10 способов, которыми открытый космос может убить человека
Посмотрите на этот впечатляющий вихрь мусора, которым окружена наша планета
Кратко о статье: Различные исследования раз за разом приводят нас к мысли, что никаких «зеленых человечков» в пределах Солнечной системы нет. Привычные нам белковые формы жизни, вполне возможно, могли бы развиться на далеких планетах, соответствующих определенным и достаточно жестким условиям. Каким? Читайте в материале Михаила Попова.
Кто там?
Жизнь на других планетах
Червяк: «Знать бы только, есть ли червяки на других планетах, - и ничего больше мне не надо».
Карел Чапек
Есть ли жизнь на других планетах? Это главный вопрос, с которого пошла вся научная фантастика. Высшие, разумные формы чужой жизни чаще всего изображаются человекообразными. А вот облик инопланетных животных, как правило, создается по принципу «чем чуднее, тем лучше». Но за всем этим буйством фантазии скрывается один простой факт - мы не имеем ни малейшего представления о том, какие создания живут в других мирах и могут ли они существовать вообще. А если могут, то где и как?
Одни ученые смотрят в космос через телескоп и терпеливо ждут, пока им оттуда помашут ручкой. Другие крутят пальцами у висков и заявляют, что высшей формой инопланетной органики может быть разве что молекула спирта. Третьи протирают этим самым спиртом зонды, чтобы «не занести земные бактерии в хрупкую марсианскую экосистему». Кому же верить?
Обитаемое Солнце
Кто первым задумался о существовании жизни на других планетах? Вероятнее всего, это были древние греки. Фалес и его ученик Анаксимандр в 7-6 веках до нашей эры верили в бесконечность вселенной и выводили отсюда мысль о бесконечности обитаемых миров (хотя Аристотель и Птолемей позднее разработали теорию геоцентризма - «Земля в центре мира» - и на многие века похоронили идею поиска иной жизни).
Талмуд солидарен с греками и говорит о 18000 обитаемых миров. Кроме того, иудаизм учит, что внеземные существа лишены свободы воли и не похожи на нас с вами точно так же, как морские твари отличаются от сухопутных.
В средневековой Европе подобные идеи, естественно, не одобрялись. Джон Мильтон в «Потерянном рае» осторожно предполагал, что инопланетная жизнь должна быть двуполой. Ученые были смелее. Чешский астроном Антонин Мария Ширлеус (17 век) говорил, что «...если на Юпитере есть жители, то они должны быть крупнее и красивее обитателей Земли, исходя из пропорций этих двух сфер».
К 18-19 векам почти все образованные люди были убеждены, что на планетах солнечной системы, и, вероятно, других звездных систем есть жизнь. В это верили и Бенджамин Франклин, и Эммануил Кант. Некоторые энтузиасты доказывали, что обитаемо даже Солнце!
Шумиха улеглась лишь в 20 веке, когда аппараты, отправленные к Марсу и Венере, никого там не встретили. Научная программа SETI (поиск внеземного разума) почти за 40 лет своего существования тоже не принесла результатов. Интерес людей к «братьям по разуму» существенно охладел и утратил масштабность. Сейчас ученые спорят уже не столько о зеленых человечках, сколько об инопланетных микробах и бактериях.
| Это интересно |
|
Химия и жизнь
Жизнь в ее земном варианте основана на двух веществах - воде и углероде . Последний отличается способностью вступать во множество соединений с другими элементами (около 10 миллионов вариантов), а вода, в свою очередь, служит оптимальной средой для возникновения новых видов органики. Именно поэтому многие склонны считать, что инопланетные формы жизни наверняка окажутся водно-углеродными.
В качестве альтернативы углероду чаще всего предлагается кремний - элемент, по своим свойствам напоминающий углерод. Увы, сложные кремниевые соединения обычно не отличаются стабильностью и вряд ли могут стать полноценными участниками биохимических процессов в водной среде.
Впрочем, кремний легко может оказаться важной составной частью какой-либо сложной органической структуры. Пример из реальной жизни - микроскопические диатомовые водоросли , имеющие твердый кремниевый панцирь.
Азот и фосфор - также кандидаты на звание «первоосновы» неземной жизни. Каждый из них в отдельности мало подходит для этого, но в соединениях друг с другом они способны образовывать длинные молекулярные цепочки, которые (теоретически) могут развиться в какую-нибудь недружелюбную космическую гадость.
Атмосфера Земли содержит примерно 80% азота, однако в чистом виде этот газ почти инертен. Некоторые растения (к примеру, бобовые) научились использовать чистый молекулярный азот, отдавая его на переработку бактериям-симбионтам, живущим в их корнях, но в целом для органики он бесполезен.
Жидкий аммиак - интересная альтернатива воде. Он обладает некоторыми похожими свойствами (легко растворяет органику и некоторые металлы) и в нем могут протекать самые различные химические реакции.
Аммиачная биосфера будет выглядеть очень необычно. Дело в том, что земная жизнь существует в довольно узком диапазоне температур. При нормальном давлении температура кипения жидкого аммиака колеблется от -78 до -33 градусов по шкале Цельсия. На таком холоде скорость химических реакций резко падает, что сводит к минимуму вероятность появления даже самых примитивных органических соединений.
Аммиак может сохранять жидкое состояние и при «обычной» температуре, однако для этого требуется давление примерно в 60 атмосфер, которое также не идет на пользу инопланетной эволюции. Впрочем, Айзек Азимов - биохимик по образованию - считал, что сложные липиды (жировые вещества) вполне могут заменять собой протеиновые белки и стать основой для жизни даже в таких агрессивных средах, как жидкий метан или водород.
Иголка в стоге сена
Вряд ли можно с достаточной долей уверенности рассуждать об условиях возникновения жизни в ее азотной или любой другой экзотической форме. Зато о белковых существах мы знаем достаточно много, чтобы попытаться хотя бы заочно «обнаружить» их среди звезд.
Прописка во вселенной: звезде с планетой - кандидатом на «обитаемость» лучше находиться подальше от спиральных рукавов галактик, где чаще всего вспыхивают сверхновые. Нежелательна и близость к центру Галактики - источнику мощной радиации. Кроме того, предполагается, что в ядрах большинства галактик находятся сверхмассивные черные дыры.
В этом смысле Солнцу повезло - оно занимает практически идеальную круглую орбиту на расстоянии 8 килопарсеков от центра Галактики, неподалеку от спирали Ориона.
Звезда должна быть богатой на металлы. Больше всего таких светил находится около ядра нашей Галактики, что в очередной раз говорит о маловероятности существования планеты земного типа в ее рукавах. Вокруг бедных, «неметаллических» звезд формируются лишь газовые гиганты.
Горячие звезды типа Сириуса или Веги - не самый удачный вариант. Их обитаемые зоны начинаются слишком далеко, чтобы там могли появиться «каменные» планеты. На большом расстоянии от светил обычно находятся газовые гиганты. Их спутники иногда подходят на роль «Новой Земли», однако ультрафиолетовое излучение горячих звезд так велико, что атмосферы этих небесных тел будут сильно ионизированы. Наконец, горячая звезда живет сравнительно недолго и превращается в красного гиганта (как Антарес), поглощая свои планеты.
С холодными звездами дела обстоят не лучше. Их обитаемая зона невелика, и шансов на то, что в нее попадут подходящие планеты, очень мало. Для жизни больше всего подходят планеты вокруг желтых звезд типа «G» - таких, как наше Солнце. К сожалению, в нашей Галактике подобных светил очень мало (около 5%). Примерно 90% звезд - холодные и тусклые красные карлики. К таковым относится наша «соседка» - Проксима Центавра, и еще 20 из 30 ближайших звезд. Так что поблизости от Солнца белковой жизни, скорее всего, нет.
Планета , как бы тривиально это ни звучало, должна быть не большой и не маленькой. Планеты с небольшой массой имеют очень слабую атмосферу (при давлении в 0,006 от земного вода уже не может становиться жидкой), они холодны и геологически мертвы.
Без тектонической активности не будут протекать химические реакции (например, по образованию атмосферы). Одним из факторов такой активности является массивный спутник типа нашей Луны, который, вдобавок, стабилизирует ось вращения планеты, а следовательно, и климат. Спутник будет принимать на себя часть астероидов (ученые также считают, что немалую защитную роль играют газовые гиганты, как наш Юпитер). Обязательно и наличие собственного магнитного поля - «зонтика» от радиации.
Планета должна вращаться вокруг солнца по круглой орбите. Вытянутые траектории станут причиной сезонных скачков температур. К примеру, Земля идет вокруг Солнца почти по ровному кругу (эксцентричность - 0,02). То же самое касается остальных планет Солнечной системы, кроме Плутона и Меркурия. Зато все известные планеты на других звездах движутся по эллиптическим орбитам (эксцентричность около 0,25). Углы наклона планетарной оси, отличные от земного (от 21 до 24 градусов), также говорят о слишком контрастном климате.
Правило «маленькая планета - мертвая планета» не относится к спутникам газовых гигантов. На Титане (спутник Сатурна) имеется плотная атмосфера. Спутники Юпитера также небезнадежны: Ио вулканически активна, а Европа покрыта слоем льда, под которым, возможно, есть соленое море.
Бороться и искать
Итоги? Органика земного типа на ближайших к нам звездах отсутствует, а насчет небелковой формы жизни люди будут теоретизировать еще очень долго - по крайней мере, до тех пор, пока не вырвутся за пределы Солнечной системы. В настоящее время нам остается лишь искать микроорганизмы на соседних планетах.
Самым доступным объектом исследований остается Марс. В декабре 1984 года в Антарктике обнаружили метеорит номер ALH84001, который совершенно точно прилетел с Марса примерно 15 миллионов лет назад (выброшен с его поверхности взрывом от падения крупного астероида). На срезе под электронным микроскопом обнаружились упорядоченные структуры, подозрительно похожие на окаменевшие бактерии. Это обстоятельство подстегнуло старые дискуссии о том, что жизнь на нашу планету была занесена извне, возможно, даже с Марса.
К величайшему сожалению, миссия Европейского космического агентства «Марс экспресс», предпринятая в 2003 году, частично провалилась. Исследовательский аппарат «Бигль 2», который должен был наконец-то доказать или опровергнуть наличие жизни на Марсе, разбился при посадке.
Немалые надежды возлагаются на Титан - одну из лун Сатурна. В 1997 году зонд «Гюйгенс» с аппарата «Кассини» посетил этот спутник и впервые передал на Землю подробную информацию о нем.
Еще интереснее на Европе (спутник Юпитера). Атмосфера у нее тонкая, кислородная. Температура на экваторе - минус 163 градуса Цельсия. Поверхность изрезанная, но высоких гор нет. Под небольшим слоем пыли скрыт ледяной покров толщиной до 100 километров. Но там, где действуют гейзеры горячей воды либо недавно падали крупные метеориты, находятся плоские ледяные линзы толщиной около 30 метров. А под ними - глубокий соленый океан, который никогда не замерзает из-за вулканической активности на дне. Ученые уже давно мечтают запустить буровой зонд в этот океан, ведь там могут обитать такие твари, которые не снились даже Лавкрафту!
Наконец, совсем недавно - 5 марта 2006 - ученые сообщили, что зонд «Кассини» обнаружил на спутнике Сатурна Энцеладе настоящие гейзеры холодной воды. Извергаясь, вода моментально замерзает. В условиях низкой гравитации куски льда выбрасываются вверх на сотни километров. Часть из них падает обратно, а часть включается в состав колец Сатурна.
Это реальность. А как насчет фантастики? Инопланетной жизни там с избытком. Герберт Уэллс пугал нас марсианским красным мхом. В Плоском мире Терри Пратчетта живут тролли - существа с кремниевой органикой, питающиеся камнями (для этого у них есть алмазные зубы). Грегори Бенфорд описывал жизнь на комете, активизирующуюся с ее приближением к Солнцу («Сердце кометы», 1986), а знаменитый астрофизик Фред Хойл, автор термина «Большой Взрыв», написал роман «Черное облако» (1957), в котором фигурировало огромное скопление космической пыли, обладавшее коллективным интеллектом.
В романе физика Роберта Форварда «Камелот 30К» на отдаленном астероиде в облаке Оорта (окраины Солнечной системы) существовала экосистема, основанная на фтороуглероде, и даже разумные существа, создавшие культуру вроде английской времен короля Артура. Тот же автор описывал и ядерную форму жизни, существующую на поверхности нейтронных звезд («Яйцо дракона», «Звездотрясение»). Но дальше всего шагнул Стивен Бакстер - в его цикле «Ксили» имелась фотонная жизнь, населявшая гравитационные колодцы звезд.
* * *
Очевидно только одно - высокоразвитых организмов на других планетах Солнечной системы, увы, нет. Скорее всего, если инопланетная жизнь и существует, то где-то очень-очень далеко. Она должна быть совершенно не похожа на земную органику, поэтому о ее облике мы можем фантазировать сколько угодно. Все равно не угадаем.
Поиск собратьев по разуму на далеких звездах - может быть, и неблагодарное, но, по крайней мере, достойное занятие. Ведь даже в шутке есть доля правды: «Чтобы человек жил с высоко поднятой головой, ему необходимо увлекаться астрономией».
Есть ли жизнь на других планетах, или разумные существа обитают только на Земле? Ныне, накануне полетов человека в Далекий космос, вопрос этот интересует всех обитателей нашей планеты.
Мы не в состоянии широко осветить эту проблему и ограничимся только основными данными.
Попытаемся сначала представить себе размеры Вселенной.
Мы знаем, что космос состоит из неисчислимого количества звездных систем, собранных в отдельные Галактики. Наша солнечная система, а с ней и Земля входит в состав одной из таких Галактик. Только лишь в одной нашей Галактике находится около ста миллиардов звездных систем, подобных на шей солнечной системе, а дальше, в других Галактиках, собраны миллионы, миллиарды, триллионы различных небесных тел.
Можно ли считать, что жизнь существует только на нашей скромной планете? Разумнее, пожалуй, судить, что органическая жизнь существует на миллионах других планет. К сожалению, до сих пор это только предположение, и если ученые и располагают кое-какими данными, то весьма недостаточными.
Расстояние от Земли до других планет столь велико, что непосредственное наблюдение, даже при помощи мощнейших телескопов, не может дать ответ на вопрос, есть ли жизнь на других планетах.
Каково же расстояние от нас до ближайших планет, звезд и Галактик?
Чтобы наглядно представить себе это, вообразим, что Земной шар, диаметр которого равен 12 740 километров, в принятом нами масштабе получил размер едва заметной точки, не большей, чем след от укола шпильки. Это значит, что масштаб нашего чертежа составит примерно 1.25 000 000 000 (то есть одному сантиметру на чертеже будет соответствовать расстояние в 250 тысяч километров). В этом масштабе расстояние от Земли до Луны составит 16 миллиметров, до Солнца - 6 метров, до ближайшей к нашей солнечной системе звезды - 1600 километров. Диаметр нашей Галактики в принятом нами масштабе составил бы 40 000 000 километров, а расстояние до Большой Галактики Андромеды - 750 миллионов километров. Следует учесть, что Андромеда - это ближайшая к нам Галактика, а ведь существуют еще миллиарды других, значительно более отдаленных.
Интересующую нас тему затронул в своих трудах советский биолог профессор А. Опарин, создатель гипотезы о возникновении жизни на Земле. Этот ученый считает, что было три фазы развития, которые привели к нынешнему состоянию органической жизни на Земле. Первоначально возникли простейшие органические вещества: соединения углерода и водорода, углерода и азота, а также простейшие производные этих соединений. В процессе дальнейшего раз вития указанные соединения постепенно усложнялись, частицы их объединялись в крупные молекулы. Этот процесс происходил в водах первозданных морей и океанов. Постепенно эти воды превращались в раствор весьма сложных органических веществ, подобных тем, которые встречаются в живых организмах. В то время не существовали высокоорганизованные формы жизни, не было ничего, кроме «органического бульона». И только в третьей фазе эволюции возникли первые, примитивные, живые существа. Их эволюция, взаимодействие с окружающей средой и естественный отбор привели к возникновению первичных организмов, из которых в течение миллионов последующих лет образовалось все разнообразие живых существ, бытующих на нашей планете, включая человека.
Сколько же времени продолжался этот сложный процесс?
Возраст Земли составляет примерно 5 миллиардов лет, но жизнь на Земле возникла гораздо позже, около 2,5 миллиардов лет тому назад. В течение первых 2 миллиардов лет возникла атмосфера и вода; происходили все более сложные химические реакции, создавалась условия, в которых могла зародиться и развиваться жизнь. Но Земля - не самая старая планета в нашей Галактике. Есть планеты, возраст которых составляет 9, 10 и даже 15 миллиардов лет. Таким об разом, если принять за основу пример Земли, которой потребовалось 2,5 миллиардов лет, чтобы могли возникнуть мыслящие существа, то можно предположить существование на старших планетах нашей Галактики значительно более развитых, чем мы, существ. Возможно даже, что они настолько превышают нас в своем развитии, насколько мы сами превышаем примитивных рыб или земноводных, живших на Земле много миллионов лет тому назад.
Косвенным доказательством существования жизни на других планетах могут служить данные, собранные астрономами с помощью чувствительнейших приборов. Стало известно, например, что углеродные соединения, ставшие основой первой фазы эволюции жизни на Земле, отнюдь нередки в космическом пространстве. Соединения углерода с водородом или азотом находятся почти на всех небесных телах - они обнаружены в их спектре, встречаются в космической пыли, входят в состав метеоритов, отмечены в спектре комет.
Необходимо сказать, что при оценке возможности жизни на других планетах часто делают одну крупную ошибку. Заключается она в том, что условия, господствующие на той или иной планете, сравнивают с земными, и если они чем-то отличаются, делают вывод, что жизнь на такой планете невозможна, как будто бы органическая жизнь может существовать и развиваться только в условиях, похожих на земные, то есть при температуре выше нуля, в присутствии кислорода, воды, определенного давления и тому подобное.
Но ведь живые организмы отличаются огромной степенью приспособляемости к условиям среды, и совсем не исключено наличие жизни при отсутствии атмосферы, кислорода и воды.
Исследование «даров космоса», то есть метеоритов, упавших на Землю, проливает некоторый свет на вопрос о существовании органической жизни в космосе. В последние годы в журналах и газетах много писали о сделанном якобы открытии одноклеточных организмов на метеоритах, хотя появлялись и сом нения на этот счет. Американские ученые вызвали в 1961 году немалую сенсацию, опубликовав результаты своих исследований метеорита Орквейл, упавшего во Франции в 1894 году. Метеорит принадлежит к весьма распространенному типу так называемых «карбонатных хондритов». Этого рода хондриты считаются старейшими из известных нам минералов и, как предполагают ученые, они и суть первичным материалом, из которого образовалось Солнце. При помощи изотопов установлено, что на протяжении 5 миллиардов лет хондриты не подвергались сколько-нибудь заметным химическим изменениям.
Американские ученые, рассматривая плитки хондритов под микроскопом, обнаружили странные «частицы», отличные от всех известных нам минеральных образований, но зато чрезвычайно похожие на современные морские водоросли. Рисунки и фотографии этих «частиц», получивших название «организированных элементов», обошли страницы большинства научных журналов. Исследованиями карбонатных хондритов занимались многие ученые, и литера тура об этих гостях из космоса насчитывает много томов. Эти исследования позволили обнаружить не меньше двадцати различных видов «организированных элементов» внеземного происхождения.
Однако, до сих пор не удалось обнаружить на метеоритах ни одного «элемента», который бы отличался известными нам всем особенностями, присущими живому существу, то есть способностью двигаться и размножаться. Все же, несмотря на это, большинство ученых предполагает, что «организированные элементы» представляют собой действительно окаменелости живых организмов, возникших вне Земли.
БЛИЖАЙШИЕ ЦЕЛИ КОСМИЧЕСКИХ ПУТЕШЕСТВИЙ
Говорить о путешествиях на планеты других звездных систем пока не приходится из-за полной нереальности таких путешествий при нынешнем состоянии техники. Но путешествия на планеты нашей солнечной системы вполне вероятны уже теперь, что позволяет надеяться на близкое их осуществление.
Солнечная система насчитывает девять планет, а именно (начиная от ближайшей к Солнцу планеты): Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун и Плутон. Кроме этих планет вокруг Солнца вращается еще множество малых небесных тел. Это так называемые планетоиды, или астероиды - малые планеты, крупнейшая из которых, Церера, имеет в диаметре всего лишь 770 километров; другие планетоиды - и того меньше: Паллада - 490 километров, Веста - 390 километров, Юнона - 200 километров. Кроме того, есть около 2000 еще меньших по размерам. Но это конечно не все планетоиды. По мере совершенствования телескопов и других средств наблюдения астрономы непрерывно открывают новые небесные тела. Большинство планетоид обращается по своим орбитам, расположенным между орбитами Марса и Юпитера, но есть и такие, орбита которых больше орбиты Юпитера.
У некоторых планет есть свои спутники, наподобие спутника Земли - Луны. При планировании межпланетных путешествий их тоже следует принимать во внимание. Наш спутник, Луна, будет, пожалуй, целью экспедиции № 1, которая по всей вероятности будет организована в течение ближайшего десятилетия. Первый и самый жгучий вопрос, на который должны будут ответить межпланетные путешественники, относится к возможности встречи с живыми существами, обитателями других миров. Есть ли они на ближайших к нам планетах? Существуют ли там условия, благоприятные для возникновения и развития жизни? Похожи ли формы живой природы на других планетах на земные, или они в корне отличны от них? Встретим ли мы там разумные существа, возможно умнее и развитее нас?
Попытаемся дать предварительные соображения о том, какие ответы привезут нам будущие путешественники на другие миры.
Если бы человек наблюдал Землю с поверхности Марса, то ему показалось бы, что планета, на которой мы живем - двойная. Он увидел бы (в телескоп) рядом с диском Земли второй, несколько меньший диск - спутника Земли.
Среднее расстояние Луны от Земли составляет 381 000 километров (минимум 356 000, максимум - 406 000 километров), то есть по космическим масштабам совсем близко, что называется «рукой подать». Диаметр Луны в четыре раза меньше диаметра Земли и составляет 3476 километров, а масса - в 81 раз меньше. Средняя плотность лунного вещества меньше земного и составляет 3,34 г/см 3 , против плотности Земли - 5,52 г/см 3 . Будучи значительно меньше Земли, Луна обладает меньшей силой притяжения. Поэтому все предметы и существа, попавшие туда с Земли, будут весить в 6 раз меньше, чем на Земле. Космонавт, одетый в тяжелый скафандр, будет весить на Луне не больше 20 килограммов.
Что же увидит космонавт на Луне?
Из наблюдений и фотографий, полученных при помощи советских и американских автоматических станций, мягко опустившихся на поверхность Луны(!), мы знаем, что лунный пейзаж значительно отличается от земного, но не столь странный, как это многие себе представляют. На Луне есть широкие равнины, называемые иногда «морями», есть горные цепи, отдельные вершины которых возвышаются на 10 и больше тысяч метров над окружающей поверхностью. Однако горы не отличаются резким рельефом, не напоминают острыми гранями даже Карпатских гор, сравнить их можно, пожалуй, с Уральскими. На равнине там и сям виднеются кратеры - наиболее характерная особенность лунного рельефа. Среди кратеров есть очень большие - диаметр их доходит до не скольких сот километров, есть кратеры средней величины и малые, вплоть до самых маленьких, диаметр которых не превышает нескольких сантиметров, По-видимому, лунный пейзаж напоминает поле боя, усеянное воронками от снарядов и бомб.
Поверхность Луны, по всей вероятности, значительно тверже, чем это предполагалось раньше, а плотность верхних слоев лунного вещества не меньше плотности земного грунта, или снега в горных местностях (так называемого фирна), поэтому космонавты будут без особых трудностей передвигаться по поверхности нашего спутника пешком или на вездеходах. Правда, кроме кратеров и горных цепей, на Луне есть много трещин, которые могут стать серьезным препятствием для космонавтов. Эти трещины особенно заметны вблизи некоторых больших кратеров. Длина трещин превышает иногда несколько километров, ширина - насчитывает сотни, а глубина - десятки метров. По всей вероятности в этих трещинах будет удобно строить помещения для будущих исследовательских станций и баз на Луне. Вертикальные стены трещин, возможно, испещрены пещерами, которые легко будет использовать под строительство укрытий для технического оборудования станций.
Из-за отсутствия атмосферы люди будут носить на Луне скафандры, или будут скрываться в хорошо изолированных помещениях. Правда, кое-какая атмосфера на Луне есть, но она настолько разрежена, что соответствует земной атмосфере на высоте 75 километров.
Кроме отсутствия атмосферы, человека подстерегают на Луне и другие опасности, главным образом со стороны солнечной радиации, в особенности во время появления на Солнце протуберанцев. Существует и непосредственная опасность со стороны метеоритов, беспрепятственно падающих на поверхность Луны. Метеориты эти бывают разной величины и обладают различной скоростью. Правда, крупные метеоры падают на Луну чрезвычайно редко (один раз в несколько десятков тысяч лет), но малые (величиной с кулак или орех), могут разбиваться о лунную поверхность чуть ли не ежедневно. Если такой метеорит попадает в человека со скоростью, в двадцать раз превышающей скорость ружейной пули, то можно себе представить, что из это го получится.
Климат на Луне необыкновенно суров, что еще больше усугубляет трудности, с которыми встретятся космонавты на поверхности нашего спутника. В течение лунного дня, который длится 14 наших дней, 18 часов и 22 минуты, солнечные лучи нагревают поверхность планеты до температуры плюс 120 градусов, а в течение столь же длинной ночи Луна охлаждается до минус 160 градусов.
Как из этого можно заключить, спутник наш не отличается гостеприимностью, и космонавты встретятся на Луне с большими трудностями и опасностями. Нет сомнения, что прежде, чем люди высадятся на поверхность Луны, то есть «прилунятся», необходимо будет провести многочисленные исследования при помощи автоматических станций с мягкой посадкой. Результаты этих исследований позволят изучить условия, господствующие на Луне, и подготовить высадку людей. Но следует учитывать, что даже самые точные сведения, доставленные с помощью автоматов, не могут заменить непосредственных наблюдений человека. Космонавты будут тщательно подготовлены и защищены от грозящих опасностей, но неожиданности всегда возможны.
Суровые климатические условия, господствующие на Луне, дают право сделать заключение о невозможности существования на поверхности нашего спутника живых существ. Не исключено, однако, что космонавты найдут на Луне примитивные органические вещества и даже существа, обитающие в глубинных слоях лунной почвы или в скрытых под поверхностью Луны пещерах.
Несомненно, что после Луны ближайшей целью космических экспедиций станет «Красная планета» - Марс, носящая имя бога войны, которая, впрочем, изучена людьми лучше, чем какая-либо другая планета солнечной системы.
Марс обращается вокруг Солнца значительно длительнее, чем Земля. Марсианский год длится 687 земных суток, и орбита этой планеты значительно отличается от земной. Приблизительно раз в два года Земля догоняет Марс и сближается с ним. В этот момент обе планеты находятся друг от друга на расстоянии всего лишь 78 миллионов километров. Раз в 16 лет это расстояние становится еще меньше, то есть 56 миллионов километров (так называемое великое противостояние); именно в это время астрономы получают возможность наблюдать Марс с самого малого расстояния. Ближайшее противостояние должно иметь место в 1971 году.
Марс намного меньше Земли - его диаметр равен примерно половине земного (6780 километров), ускорение силы тяжести на поверхности Марса почти в три раза меньше, чем на Земле; атмосферное давление в десять раз меньше. Атмосфера на Марсе, хотя и значительно плотнее, чем на Луне, все же не может сравниться с земной. «Воздух» на Марсе состоит из азота, аргона, углекислоты, небольшого количества кислорода и водяного пара.
Марс отстоит от Солнца значительно дальше, чем Земля, и получает меньше солнечного тепла, поэтому и климат на Марсе суровее земного. Среднегодовая температура на поверхности Марса в районе экватора составляет минус 50 градусов, причем колебания температуры, в зависимости от времен года, столь значительны, что температура на экваторе в местах, освещенных солнцем, - может доходить до плюс 30 градусов.
Возможность жизни на Марсе, несмотря на отсутствие благоприятных условий, по-видимому существует. Правда Марс - сухая и пустынная планета с очень суровым климатом, но в теплое время года на Марсе возможны про явления примитивной жизни. Некоторые астрономы утверждают, что на Марсе есть растительность (похожая на растительность земных пустынь), которая покрывает до 25 процентов поверхности Марса. При нынешних средствах наблюдения на Марсе не обнаружены следы каких-либо животных, но это конечно не значит, что там вообще нет проявлений жизни. Есть ли на Марсе разумные существа? Многие годы знаменитые «каналы» занимали умы астрономов, видевших в них доказательство наличия на Марсе разумной цивилизации, но впоследствии оказалось, что «каналы» были только оптической иллюзией.
Венера - ярчайшая звезда на нашем небе; во всяком случае по яркости света она стоит на третьем месте после Солнца и Луны; плотность вещества, из которого состоит Венера, и размеры этой планеты столь близки к плотности и размерам Земли, что это дает право назвать Венеру родной сестрой нашей планеты. Характерная особенность Венеры - густой облачный покров, сквозь который не видна ее поверхность. По этой причине все наблюдения Венеры с Земли относятся только к верхнему слою ее облаков.
Наличие облаков доказывает существование на Венере плотной атмосферы, а это, в свою очередь, может служить основанием к суждению о наличии жизни на этой планете.
Атмосфера Венеры значительно отличается от нашей. В ней преобладает углекислый газ; кислород и водяной пар в атмосфере Венеры не обнаружены. По мнению астронома Р. Уилдта поверхность планеты раньше была покрыта водой, которая вошла в химическое соединение с углекислотой, образуя формальдегид и свободный кислород, который, в свою очередь, образовал с минералами планеты окиси и полностью исчез из атмосферы. Альдегид с остатками воды и возможно с другими химическими соединениями образовал пластические массы, подобные известным на Земле. По мнению Уилдта эти массы играют на Венере ту же роль, что и вода на Земле: совершают круговращение в атмосфере планеты и образуют моря и океаны на ее поверхности. Возможно, что эти массы служат основой распространения каких-то отличных от земных форм жизни.
Американская космическая станция «Маринер-2» пролетела мимо Венеры в декабре 1962 года на расстоянии всего лишь 35 тысяч километров от поверхности планеты. Приборы этой станции показали в частности, что температура на поверхности планеты составляет 426 градусов, то есть превышает темпера туру плавления свинца; в нижнем слое облаков Венеры господствует темпера тура порядка 92 градусов, а в верхнем - минус 52. Однако, большинство ученых восприняло эти данные с недоверием, ибо в показаниях приборов возможны ошибки из-за их технического несовершенства.
Что же собой представляет поверхность Венеры? Об этом можно только догадываться. Один из ученых так представляет себе пейзаж Венеры:
«Жара и мрак, который время от времени разъясняется мощными разрядами молний и изредка бледными лучами Солнца, пробивающимися сквозь толщу облаков в местах случайного их разрыва; ураганы, вздымающие волны странных морей, быть может активная деятельность вулканов».
О том, какие условия господствуют на Венере, мы узнаем только тогда, когда автоматические станции мягко опустятся на поверхность планеты и пере шлют нам по радиоволнам сигналы с необходимыми данными.
Во всяком случае, в планах завоевания космоса путешествие на Венеру стоит на третьем месте после Луны и Марса.
МЕРКУРИЙ
Меркурий - самая близкая к Солнцу планета и с трудом поддается астрономическим наблюдениям. От Меркурия до Солнца всего лишь 58 миллионов кило метров. Меркурий постоянно обращен одной стороной к Солнцу, и там господствует температура до 410 градусов. На второй, темной стороне, куда не попадают солнечные лучи, господствует немыслимый мороз - температура там, по-видимому, близка к абсолютному нулю (минус 273 градуса по Цель сию).
Таким образом, Меркурий одновременно самая холодная и самая горячая планета из всех планет солнечной системы. Масса Меркурия составляет всего лишь 0,054 массы Земли, а ускорение силы тяжести на поверхности планеты в три раза меньше, чем на Земле. Атмосфера на Меркурии разрежена так, что плотность ее в 300 раз меньше плотности земной атмосферы. Состав атмосферы Меркурия - легкие частицы водорода и тяжелые пары металлов. Диаметр планеты - 5 тысяч километров.
ЮПИТЕР И САТУРН
Крупнейшая планета солнечной системы - Юпитер. Диаметр Юпитера - 140 тысяч километров, то есть в 11 раз больше земного. Масса планеты в 318 раз больше массы Земли. Несмотря на колоссальные размеры, планета вращается вокруг своей оси сравнительно быстро, совершая полный оборот всего за 10 земных часов, причем скорость вращения на экваторе достигает 12 км/сек.
На Юпитере есть атмосфера, в составе которой преобладают соединения водорода, аммиака, метана и свободный водород. Скорость вращения планеты вызывает мощные вихри в ее атмосфере. Температура на поверхности планеты составляет минус 140 градусов.
У Юпитера, не в пример другим планетам, больше всего спутников, а имен но - 12. Диаметр их не превышает нескольких десятков километров. О строении спутников Юпитера пока ничего неизвестно.
Что касается жизни на Юпитере, то вероятность ее столь мала, что, пожалуй, серьезных на это надежд питать не приходится, хотя и возможны фор мы жизни, совершенно отличные от земных.
Подобным образом обстоит дело и с Сатурном, который находится от Солнца еще дальше Юпитера (в 1,8 раз дальше).
В атмосфере Сатурна также есть аммиак и метан. Диаметр этой планеты составляет 115 тысяч километров, средняя плотность - 0,71 г/см 3 , то есть меньше плотности воды. Температура наружного слоя атмосферы - 153 градуса.
УРАН, НЕПТУН И ПЛУТОН
Атмосфера этих планет состоит главным образом из аммиака и метана, и температура на них еще ниже, чем на Сатурне и Юпитере, в среднем минус 200 градусов по Цельсию. Таким образом и в этом случае говорить о возможности жизни на этих планетах не приходится.
* * *Так обстоит дело с нашими знаниями о жизни на планетах солнечной системы. А что происходит дальше, в глубинах Галактики? Расстояние до ближайших к нам звезд столь велико, что при нынешнем уровне развития техники получить какие-либо данные об условиях, существующих на планетах других звездных систем, невозможно. Чтобы исследовать поверхность планет, отдаленных от солнечной системы, надо выслать туда людей, а это пока совершенно нереально. Ближайшая к нам звезда Альфа из созвездия Центавра находится от нас на расстоянии 4 световых лет (напоминаем, что скорость света составляет 300 000 километров в секунду.) Да и неизвестно, есть ли какие-нибудь планеты у этой звезды. Возможно, что планеты есть у звезд Ипсилон Эридана и Тау из созвездия Кита, находящихся от нас на расстоянии 10,7 (Эридан) и 10,9 (Кит) световых лет.
Это значит, что при нынешних скоростях космических кораблей путешествие на одну из этих звездных систем заняло бы около четверти миллиона лет. Можно смело утверждать, что при нынешнем, и даже завтрашнем состоянии техники космических полетов, путешествие к звездам следует отнести к сфере чистой фантазии.
В ближайшее время осуществимы только полеты на Луну, Марс и возможно на Венеру. Вполне реально изучение планет, входящих в состав соседних звездных систем, с помощью радиоволн. Если на этих планетах существуют высокоорганизованные формы жизни, то можно надеяться получить ответ на наши сигналы.
Дело в том, что в радиусе ста световых лет от Земли насчитывается свыше тысячи звезд, подобных нашему Солнцу, с планетами, на которых, возможно, обитают разумные вещества. Но при этом следует помнить, что ответ на радиосигналы, посланные на такое расстояние, может быть получен только через 200 лет.
Оставим поэтому осуществление межзвездных путешествий будущим поколениям космонавтов, - они наверное будут располагать несравненно более совершенной техникой, чем мы. Давайте займемся путешествиями на Луну и ближайшие к нам планеты. Такие путешествия вполне реальны, и хотя еще много проблем остается нерешенными уже разработаны планы, которые можно назвать «расписанием космических путешествий».
Американцы уже несколько лет занимаются проблемой высадки человека на поверхность Луны. По их предположениям, такая высадка должна произойти в 1970 году. Потом придет очередь полетов на Марс и Венеру; первую экспедицию на эти планеты можно ожидать до 1980 года. Что касается Советского Союза, то его детальные планы еще не опубликованы.
Необходимо заметить, что осуществление планов космических полетов требует колоссальных, поистине «космических» затрат. Достаточно сказать, что по самым скромным подсчетам первая попытка высадки на Луну человека потребует расходов около 20 миллиардов долларов.
В широких кругах мировой общественности нередко задается вопрос, стоит ли производить такие колоссальные затраты только лишь из-за чисто спортивного азарта, ибо какие же практические результаты может принести высадка человека на безжизненную планету? Не лучше ли, дескать, направить эту сумму на удовлетворение текущих нужд, которых так много на Земле?
Ответить на этот вопрос не так уж просто. Непрерывная жажда знаний, стремление вперед, желание открывать новое, находить неизведанные пути, ставить и решать все новые и новые задачи, присущи человеческой натуре. Впрочем, при завоевании космоса преследуются и чисто практические цели.
Даже теперь, в самом начале космической эры, мы можем утверждать, что первые орбитальные полеты спутников и соревнование между Соединенными Штатами и Советским Союзом привели к развитию техники вообще, и таких ее отраслей как электроника, металлургия, химия в частности. Такое же развитие наблюдается в метеорологии, связи (в особенности в телевидении). Немаловажное значение имеет и то, что завоевание космического пространства привело к значительному перевороту в мировоззрении широких человеческих масс, в их отношении к науке и технике, что внесло много нового во все области человеческой жизни.
УГРОЗА СО СТОРОНЫ КОСМИЧЕСКИХ БАКТЕРИЙ
Недавно в Соединенных Штатах Северной Америки на экраны кинотеатров выпущен фильм под названием «Безопасность в космосе» о подготовке космических полетов так, чтобы не перенести бактерий с Земли и на Землю, то есть о стерильности в космосе. Вот краткое содержание фильма.
Космический корабль «прилунился» на поверхности нашего спутника. Один из космонавтов надевает специальный скафандр из блестящей ткани, входит в камеру шлюза, запирает за собой дверь и нажимает рычаг. Со всех сторон одновременно его обдают струи газа, и он на время совсем исчезает в тумане. Это ядовитый газ - окись этилена, уничтожающий все известные виды бактерий, находящиеся на поверхности скафандра. Космонавт в скафандре полностью изолирован от окружающей среды, и газ для него безвреден.
После такой стерилизации космонавт отворяет наружную дверь шлюза, выходит, закрывает за собой дверь, спускается на поверхность планеты и приступает к выполнению своего задания. Он собирает образцы лунного грунта, обломки скал, помещает их в герметически замкнутые коробки, определяет степень радиации, пользуясь специальным счетчиком, и возвращается на корабль, который, подобно огромному пауку, покоится на нескольких стальных ногах. Перед тем, как войти в кабину корабля, космонавт повторяет операцию со стерилизацией скафандра, чтобы уничтожить возможные лунные бактерии, оказавшиеся на его одежде. После того, как космонавт займет свое место в кабине корабля, его товарищ нажимает пусковую кнопку, корабль взлетает вверх и возвращается на Землю. После приземления космонавты не сразу выходят наружу. Они ждут, пока специальная санитарная команда, вооруженная шлангами и баллонами с газом, не обеззаразит весь корабль снаружи. Только после этой операции космонавты отворяют дверь кабины своего корабля и сходят на Землю, неся в руках ценный для науки материал - образцы грунта с Луны.
Почему же приходится соблюдать такую осторожность с Луной, планетой, казалось бы, совершенно лишенной жизни?
Наблюдения над Луной дали обильный материал для суждений о фактах и явлениях, происходящих на поверхности нашего спутника, и хотя наше знакомство с этой планетой уже достаточно хорошо, то все же на Земле нет ученых, которые могли бы с полной уверенностью сказать, что на Луне нет абсолютно никакой жизни.
Известно, что отсутствие атмосферы, воды, большие колебания температуры, наличие радиации - факторы, враждебные всякой форме органической жизни. Но можно ли сказать, что в глубинных слоях лунного материка нет вообще жизни? Не следует ли считаться с возможностью встречи с живыми существами, скрывающимися, например, в глубоких пещерах?
Пока что на эти вопросы нет ответа, и необходимо проявить максимальную осторожность во время непосредственного контакта с Луной. Ведь космонавты могут, сами того не зная, внести на борт корабля, а потом - с корабля на Землю лунные бактерии. А кто знает, как поведут себя эти бактерии, попав в земные условия.
В последние годы, в связи с реальными разработками проектов экспедиций на Луну и Марс, возникла и получила развитие новая отрасль науки - космическая стерилизация. В многочисленных лабораториях Советского Союза, Соединенных Штатов и Англии работают сотни ученых, которые пытаются решить проблему надежной защиты Земли и других планет от опасности распространения нежелательных и болезнетворных бактерий.
Испытываются различные методы стерилизации, определяются возможности и пути проникновения бактерий в различных условиях. Уже выполнены конкретные работы по стерилизации автоматических станций, высылаемых с Земли по направлению к Марсу. Все американские космические станции типа Рейнджер прошли тщательную стерилизацию, и две из них, как раз по этой причине, подверглись аварии и не выполнили своих задач. Оказалось, что вследствие высокой температуры во время стерилизации, не выдержали транзисторы, ряд электронных приборов самовыключился, и нарушилось управление станциями.
Таким образом, космическая стерилизация ставит перед конструкторами космических кораблей новые задачи, решить которые весьма трудно.
Рассмотрим сначала проблему стерилизации космических кораблей, на борту которых могут находиться бактерии и другие микроорганизмы (например, плесени, грибы), попавшие туда во время нахождения корабля на Земле. Не которые из них - болезнетворны, другие - неопасны, прочие - нейтральны.
Если эти микроорганизмы окажутся в измененных условиях на другой планете, они возможно погибнут, но могут в короткий срок приспособиться к новым условиям и размножиться. Мы, правда, не знаем, есть ли на других планетах разумные существа, и может ли им принести вред распространение неизвестных им ранее видов бактерий, но можем предполагать, что инопланетные жители встретятся со значительными неприятностями.
Еще большую опасность представляет распространение на Земле чужих бактерий, например с Марса. Люди на Земле живут уже многие тысячелетия в известной гармонии с окружением, и человеческой организм выработал иммунитет против многих видов бактерий. Появление же не известных ранее на нашей планете бактерий может вызвать самые печальные последствия. Микроорганизмы способны быстро приспособиться к земным условиям и повсеместно размножиться. Они могут вызвать эпидемии неизвестных прежде болезней, лечение которых, в начальной стадии распространения, было бы затруднено.
Одни микроорганизмы могли бы, например, уничтожить земную растительность, другие заразили бы воду, уничтожили бы уголь, бетон и даже железо. Можно себе представить размеры катастрофы, с которой пришлось бы бороться населению Земли.
СПОСОБЫ СТЕРИЛИЗАЦИИ
Из многих способов стерилизации космических кораблей можно указать на три наиболее действенные: высокие температуры, облучение (ультрафиолетовые и ионизирующие лучи), воздействие химическими веществами (газами, жидкостями или твердыми соединениями).
К сожалению, до сих пор нет совершенных средств стерилизации. Ни один из методов не дает стопроцентной гарантии полной стерилизации. Микро организмы отличаются большой жизнестойкостью и способностью приспособления к неблагоприятным условиям существования. Есть, например, такие микроорганизмы, которые могут выдерживать температуру жидкого кисло рода, азота, водорода и даже гелия, то есть близкую абсолютному нулю (минус 273 градусов по Цельсию). Многие бактерии прекрасно выдерживают длительное и мощное облучение, выходят живыми после обработки при температуре кипящей воды, способны обходиться без кислорода, проходить через самые плотные фильтры.
Кроме того, как мы уже упомянули, не все способы стерилизации годятся для человека и безвредны для приборов, находящихся на борту космического корабля. Ведь многие приборы, отличаются сложностью и чувствительностью к высоким и низким температурам, радиации, воздействию химических препаратов. Чувствительны ко многим веществам и материалы, из которых шьют одежду космонавтов.
В ходе испытаний установлено, что лучший способ стерилизации состоит в обработке стерилизуемых предметов газами, в частности окисью этилена. Однако этот газ отличается крайней токсичностью, и его не всегда можно применить, в особенности при обработке самих космонавтов.
Таким образом, идеального метода - нет. Еще труднее проблема защиты Земли от проникновения микроорганизмов из космоса. Ведь может оказаться, что методы, пригодные в земных условиях, для земных микроорганизмов, совершенно непригодны для микроорганизмов, привезенных в кабине корабля с Марса или Венеры. И в этом случае следует считаться с риском бедствия, последствия которого трудно даже предвидеть.
Поэтому нет ничего удивительного, что ученые упорно занимаются этой проблемой и обсуждают ее на симпозиумах, посвященных исследованию космического пространства. Угроза со стороны космических микроорганизмов стала также благодарной темой многих фантастических романов и кинофильмов.
Ученые обращают особое внимание на Марс, на котором существуют благоприятные условия для жизни микроорганизмов. Прежде, чем ступить на поверхность этой планеты, людям придется решить проблему стерилизации, притом в такой степени, которая полностью гарантировала бы безопасность всем, живущим как на одной, так и другой планете.
Что касается Луны, то здесь угроза заражения значительно меньше, так как по нашим представлениям возможность жизни на Луне весьма сомнительна. Но особые меры предосторожности потребуются при непосредственном контакте с Венерой.
Перед тем, как человек достигнет поверхности Луны, Марса или Венеры, необходимо будет собрать множество сведений, раскрыть многие тайны жизни на этих планетах. Надо будет послать туда большое количество автоматических станций, которые после посадки на планетах передадут на Землю необходимые сведения.
Примечания:
Измерения, проведенные советской космической станцией, «Венера-4», достигшей планеты Венеры 18 октября 1967 года, показали, что атмосфера Венеры почти полностью состоит из углекислого газа; кислород и пары воды составляют около полутора процента; заметных следов азота не обнаружено. На протяжении участка измерения (25 километров) температура атмосферы колебалась от 40 до 280 градусов по Цельсию, а давление вблизи поверхности составляло 15 земных атмосфер. (Прим. ред.).