Следы в космической пыли

В Уфе с лекцией о поисках жизни за пределами Земли выступил известный астрофизик, старший научный сотрудник Государственного астрономического института имени П. Штернберга, доцент МГУ и популяризатор науки Владимир Сурдин. Он рассказал, как ученые ищут элементарные и разумные формы жизни на планетах Солнечной системы и за ее пределами.

Встреча с ученым с аншлагом прошла в Геномном центре уфимского межвузовского кампуса. Владимир Георгиевич сразу вступил в близкий контакт со слушателями, рассказав, что он родился в Уфе. И вот теперь, спустя 72 года, сюда вернулся.

Организаторы показали ему лаборатории межвузовского кампуса Евразийского НОЦ. Их работа ученого впечатлила. Здесь-то жизнь явно есть! А вот как обстоит дело с другими планетами?

— Внеземной и разумной жизни мы за пределами Земли пока не нашли, но кое-какие намеки на ее присутствие все-таки есть, а значит, есть и надежда, — сразу заявил Владимир Сурдин.

Космос на земле

Первое, на что обращают внимание ученые при поисках жизни, это наличие воды и оптимальная температура. Ведь вода может находиться в жидком состоянии лишь при температуре от 0 до 100 градусов по Цельсию. Большинству земных существ для жизни требуется достаточно ограниченный диапазон температуры и давления. Однако существуют и так называемые экстремофилы — живые организмы, способные выживать в критических условиях. И на Земле есть места, где их можно было бы обнаружить.

Таким перспективным местом стало, например, озеро Восток в Антарктиде, расположенное под ледяным куполом на глубине трех километров. Под высоким давлением лед превращается в воду. Подобные условия существуют на некоторых планетах и спутниках. А потому, если жизнь обнаружится в этом озере, то она может быть и за пределами Земли.

Чтобы проверить эту гипотезу, ученые с полярной станции «Восток», расположенной над озером, взялись бурить (точнее, растапливать) трехкилометровую шахту. Дошли почти до поверхности воды и взяли образцы льда. В ближайшее время должны появиться первые результаты.

Следы внеземной жизни ученые надеются обнаружить и в метеоритах, падающих на поверхность Земли. И самым плодородным местом для их поиска вновь стала Антарктида.

— Если уж находят на поверхности ее ледяного купола какой-то камень, он может быть только сверху, — объяснил Владимир Сурдин. — В Антарктиде обнаружили уже тысячи метеоритов, особенно у подножия гор Маунт-хиллс: ледник сползает с гор и несет в себе небесные камни, складывая их у подножия.

Так, в середине 1990-х годов здесь нашли метеорит, прилетевший на землю с Марса: кора и газ, сохранившийся во внутренних пустотах, оказались идентичны марсианским. Но самой интересной находкой ученых стали микроскопические образования, похожие на земные бактерии, и даже нечто, напоминающее продукты их жизнедеятельности. Впрочем, действительно ли это микроорганизмы, а не игра природы, можно будет выяснить, только если такие же бактерии когда-нибудь найдут на Марсе.

Есть ли жизнь на Марсе?

— А вот на Луне жизнь была, но недолго — с 1969 по 1972 год, когда там работали американские астронавты, — с улыбкой отметил ученый. — Хотя лучше бы они там не работали, потому что тем самым занесли на спутник Земли образцы земной жизни, нарушив чистоту эксперимента.

Впрочем, ученые надеются обнаружить следы жизни не только на ближайшем к Земле небесном теле, но и на астероидах и кометах, которых в Солнечной системе более миллиона. Так, исследование кометы Чурюмова — Герасименко с помощью исследовательского зонда показало, что она состоит из чистого льда, а внутри есть пустоты. В ее недрах, защищенных от космической радиации толстым слоем замерзшей воды, вполне могут находиться жизнеспособные организмы.

Аппарат снял на фото и огромный «колодец», ведущий в недра кометы. Был бы в распоряжении ученых робот-спелеолог, его можно было бы запустить в кометные полости и поискать там следы жизни. Но такой аппарат, посетовал Владимир Сурдин, пока не создали. Это задачка для нового поколения инженеров.

А как обстоят дела с другими планетами Солнечной системы? Оказывается, даже на ближайшем к Солнцу Меркурии, где днем поверхность разогревается до 400 градусов, а ночью остывает до минус 200, вполне может быть жизнь. Стоит выкопать яму на полтора-два метра — и там температура постоянная, в средних широтах — в пределах 25 градусов по Цельсию. Ведь и у нас микроорганизмы живут под поверхностью земли. Кстати, на Меркурии, судя по фотоснимкам космических зондов, и пещеры имеются: осталось дождаться роботов-спелеологов…

Вторая от Солнца планета Солнечной системы, Венера, как известно, имеет очень плотную и горячую атмосферу — температура на ее поверхности превышает 460 градусов. Между тем советский и российский планетолог Леонид Ксанфомалити, изучая снимки поверхности Венеры, обнаружил там любопытные образования, напоминающие скорпионов, ящериц, цветы. Причем на снимках, сделанных с одного ракурса в промежутке в несколько минут, они то появлялись, то исчезали.

Впрочем, доказать, что это живые существа, ученые все еще не могут. Как и опровергнуть предположение коллеги.

Марс — одна из наиболее исследованных планет Солнечной системы. На его поверхность опускались и советские, и американские аппараты, а сегодня по нему «бегают» китайские марсоходы. Роботизированная техника исследовала пробы грунта, но так и не нашла следов жизни. Для нее там довольно холодно — в среднем минус 63 градуса.

Между тем полярные шапки Марса, как выяснили ученые, — это замерзший лед. А где вода — там может быть и жизнь. Тем более что в 2009 году с помощью телескопов ученые обнаружили на планете следы метана, который может быть продуктом жизнедеятельности микробов. Микроорганизмы могут прятаться под грунтом, который защищает их от космической радиации. Ученые уже обнаружили на Марсе огромные провалы, которые могут вести к пещерам.

Некоторое время назад американцы отправили туда маленький вертолет, который мог летать в разреженной атмосфере Марса. Он проработал не очень долго, исследуя близлежащие вершины. Однако следующий, более мощный летательный аппарат, который готовится к отправке на Красную планету, будет иметь больше возможностей. Например, сможет залететь в подземную полость и исследовать ее.

Другой способ — пробурить грунт. Некоторое время назад «Роскосмос» совместно с Европейским космическим агентством проводил эксперимент «Экзомарс». В его рамках в 2016 году российская ракета отправила к Марсу европейский спутник, который изучал его атмосферу. А в марте 2022 года наша ракета должна была доставить на планету европейский аппарат с небольшой буровой установкой. По понятным причинам полет не состоялся… Так что есть ли жизнь на Марсе, нет ли жизни на Марсе — науке до сих пор неизвестно.

В пределах Солнечной системы интерес для ученых представляют и спутники газовых гигантов Юпитера и Сатурна. Например, спутник Юпитера Европа полностью покрыт водой: глубина океана составляет 100 километров, а сверху его закрывает ледяной панцирь толщиной от 10 до 25 километров. Ученые подсчитали, что на Европе воды даже больше, чем на Земле.

С помощью телескопов удалось обнаружить на спутнике трещины, сквозь которые выбрасываются водяные гейзеры. Сейчас к Европе направляются два космических аппарата, которые достигнут ее в 2030 и 2031 годах. Они пролетят над ее поверхностью и смогут изучить химический состав воды, бьющей из трещин.

Ау, братья по разуму!

Часть лекции Владимир Сурдин посвятил истории поисков разумной жизни за пределами Земли. Некоторые главы этой истории весьма любопытны. Так, когда в XIX веке ученые мужи обнаружили на Марсе каналы и выдвинули точку зрения, что они являются искусственными сооружениями марсиан, нашлись люди, которые предложили создать на Земле подобные гигантские объекты, чтобы сигнализировать братьям по разуму о своем существовании.

Например, немецкий астроном Фридрих Гаусс предложил вырубить просеки в российской тайге в виде теоремы Пифагора и засеять их пшеницей. Титанические желтые линии на зеленом фоне должны были говорить с нашими соседями по Солнечной системе на универсальном языке математики.

Лишь в 1970-х годах с развитием оптического оборудования стало понятно, что марсианские каналы были иллюзией, связанной с несовершенством приборов и особенностями человеческого зрения.

Когда в начале XX века появилось радио, изобретатели начали принимать некие «сигналы» из космоса. На поверку они оказались естественным радиоизлучением космических объектов. Впрочем, после Второй мировой войны, которая подтолкнула развитие радиоаппаратуры, ученые начали вести целенаправленный поиск сигналов иных цивилизаций.

В 1959 году два итальянских физика предложили искать такие сигналы на определенной длине волны, которую поглощает протон, в разреженном состоянии заполняющий межзвездное пространство. Для этого создали специальные радиотелескопы, которые направляли в сторону звездных скоплений.

Сегодня это начинание продолжается проектом SETI (Searchfor Extraterrestrial Intelligence — от англ. «поиск внеземного разума»), который сначала финансировался американским космическим агентством NASA, а сегодня — частными инвесторами.

Самым интересным сигналом, пойманным за всю историю наблюдений, стал сигнал, получивший название «Wow!» («Вау!»). Он представлял собой последовательность букв и цифр, указывающих на его интенсивность, которую наблюдатели посчитали неслучайной. Впрочем, нашлись и скептики, которые готовы были с ними поспорить.

Так или иначе, сегодня поиски внеземных сигналов ведутся одновременно на 60 миллионах каналов. Для этого в Калифорнии построили целую систему телескопов. А одно время SETI даже предлагали всем желающим принять участие в обработке сигналов с помощью домашних компьютеров. Но пока однозначных результатов нет.

В 1960 году американский астрофизик Фримен Дайсон выдвинул теорию, что развитая цивилизация находится в постоянном поиске источников энергии. А если все природные ресурсы закончатся, она начнет использовать энергию «своей» звезды, окружив ее солнечными панелями. Эта гипотетическая конструкция получила название «сфера Дайсона».

Любопытно, что ученые обнаружили звезду, которая имеет неравномерный график яркости. Можно предположить, что когда-то она была окружена такой сферой Дайсона, но со временем сооружение частично разрушилось, и его обломки время от времени заслоняют звезду.

А американский астроном Ави Леб пошел дальше, предположив, что обломки сферы Дайсона вполне могли разлететься по Вселенной. Когда в 2017 году в Солнечную систему залетел первый за историю наблюдений межзвездный астероид Оумуамуа, имеющий аномальную сигарообразную форму и ряд других удивительных особенностей, ученый предположил, что он был не чем иным, как обломком сферы Дайсона.

Кстати, это тот самый Ави Леб, который приписывает искусственное происхождение пролетающей сегодня через Солнечную систему комете 3I-ATLAS. Впрочем, и в этом случае большинство ученых считают его теорию фантастической.

А одним из самых последних нашумевших проектов стала идея создать целый флот миниатюрных космических зондов, которые с помощью световых парусов отправятся к звездной системе Альфа Центавра. Она находится на расстоянии около 4,3 светового года от Земли, и полет аппаратов займет 20 лет. По задумке ученых зонды подлетят как можно ближе к планете земного типа, обнаруженной в этой системе, сделают фотографии ее рельефа и отправят снимки на Землю. В состав научной группы входят американские и английские астрономы и математики. Причем в проект вложил свои деньги и российский предприниматель Юрий Мильнер.

Как знать, быть может, лишь несколько шагов отделяют нас от встречи с внеземной жизнью. И даже если она окажется лишь скромными бактериями в ледяном океане Европы, это навсегда изменит наше место во Вселенной, доказав, что Земля — не единственный оазис в космической пустыне. Поиск продолжается, и следующее поколение ученых и инженеров, вдохновленное лекциями, подобными той, что прочитал Владимир Сурдин в Уфе, уже готовится получить ключи к этой фундаментальной загадке.