Знание-сила, 2005 № 06 (936)

«Одинокое человечество желает познакомиться». Такое объявление мы поместили в ноябрьском номере «Знание — сила» за 2004 год.

В редакцию поступили первые отклики. Их авторы пытаются вообразить облик наших будущих знакомых. В этом они не новы.

Еще несколько десятилетий назад, например; многие ученые полагали, что природные условия на Венере напоминают те, что царили на Земле в каменноугольный период, то есть 350 — 280 миллионов лет назад. Тогда нашу планету окутывала влажная, богатая углекислым газом атмосфера. Быть может, Венера тоже покрыта деревьями, похожими на плауны, и пальмами, чьи листья напоминают листья папоротников?

И по ней бродят огромные динозавры? Увы, в шестидесятые годы прошлого века пришлось попрощаться с мечтами о «Венере цветущей». Но что если в облаках Венеры все-таки скрывается жизнь?

Какой она может быть? Об этом - в статье Михаила Вартбурга

«Сестра моя, жизнь».

Июльский номер нашего журнала за 2004 год был посвящен внесолнечным планетам. Многие из них, очевидно, выглядят настоящими водными мирами. По предположению ряда астрономов, большинство из этих планет, сходных по размерам с Землей, полностью покрыты водой. «Какая же жизнь может ждать нас там, где от горизонта до горизонта лишь мерный ход волн? Можно ли вообразить носителей разума, таящихся среди бурунов?» Об этих необычных планетах и их возможных обитателях - в статье Михаила Георгиади «Под далекой звездой-водой».

Михаил Георгиади

Под далекой звездой - водой

Многие внесолнечные планеты представляют собой водные миры — огромные океаны, где может существовать жизнь. Поиск «водных миров» уже начался. А как могут выглядеть обитатели подобных планет? Что думают ученые и фантасты?

Жизнь родилась в воде, и в ее глубинах она переживет, наверное, даже «конец света». Без воды не может быть и жизни — вот аксиома, впитанная нами с молоком матери, с первыми каплями воды, выпитыми в детстве. Недаром богатое воображение астрономов расплескало немало воды на картах соседних планет: моря Ясности, Спокойствия, Изобилия — идиллические пейзажи Луны, каналы и моря — на Марсе, безбрежный холодный океан — на Юпитере. До эпохи космонавтики профессия астронома определенно перекликалась с ремеслом гидротехника.

После запуска многочисленных зондов к планетам Солнечной системы их моря превратились в пустыни, чей вечно иссушенный грунт никогда не омывают дожди. И вдруг все повторилось, но только в той несусветной дали, где мелькают невидимые нам планеты. Однако математические расчеты позволяют летально разглядеть их рельеф. Впрочем, те же расчеты показывают, что на поверхности многих планет никакого рельефа мы не увидим. На них мечта наших прадедов — небесные «моря» и «каналы» — внезапно воплощается с таким размахом, что на планетах не остается ни клочка суши. Все покрывает громадный Океан. Над его гладью никогда не заходит «солнце».

«Возникновение планет, полностью покрытых водой, — это обычное явление для космоса» — отмечает американский астроном Сэн Реймонд из Вашингтонского университета в Сиэтле. В 2003 году он обнародовал свои модели формирования планетных систем. В его расчетах всякий раз зарождалось от одной до четырех планет земной группы. Они были покрыты водой (подробнее об этих моделях см. статью А. Волкова в «ЗС» 2004, М?7).

Более подробную модель составил французский астроном Ален Леже. Его водные миры в пару раз больше Земли, но остаются «безвидны и пусты». Библейские слова «И Дух Божий носился над водою» точно о них сказаны — об этих закономерно возникших планетах. В какой их точке ни очутись, всюду вода, вода. Один бескрайний Океан! Глядя на голубой шар, сконструированный Леже, против всякой воли приглядываешься к мельчайшим пятнышкам на аквамарине: «Не Ной ли это, инопланетянин, плывет в поисках своего Арарата?» Планеты Леже словно пережили Всемирный Потоп и теперь покрыты толщей воды в 150 километров. Для сравнения: средняя глубина океана на нашей планете — всего шесть километров.

Вообще же эти планеты отличаются своей особой, геометрической красотой. Вот остов далекого мира — ядро из металла и камня диаметром 7-8 тысяч километров. Его облегает ледяной панцирь толщиной 5 тысяч километров. Над ним — океан и воздушная оболочка. Если мы начнем фантазировать о том, какая здесь может быть жизнь, то. наверное, это «цивилизация разумных дельфинов». И неужели такие планеты есть на самом деле? Уж не математический ли призрак они?

Недавно итальянский астроном Кристиано Космовичи обнаружил на довольно близком расстоянии от Земли несколько источников микроволнового излучения. Они находились, например, в окрестности звезды ипсилон созвездия Андромеды, а также — в созвездии Эридана. Судя по характеристикам излучения, там есть скопления воды.

И как образуются «водные миры»? Предположительно, это бывшие газовые гиганты. Таких планет в космосе множество, как свидетельствуют открытия последнего десятилетия. У каждой гигантской планеты имеется свое ледяное ядро, а поскольку эти планеты обычно движутся по очень вытянутой траектории, сближаясь со звездой, то ядро постепенно тает. Так поверхность планеты покрывается океаном...

Поиски водных миров — сейчас одна из главных задач, стоящих перед астрономами. Ведь там, где есть вода, может быть и жизнь. Тому есть несколько объяснений (детально об условиях зарождения жизни см. статью Р. Нудельмана в «ЗС», 2004, № 11).

• Считается, что жизнь может уцелеть лишь на планетах, чья ось вращения устойчива. Если же планета «кувыркается», то условия обитания на ней меняются так резко, что популяции животных могут погибнуть. Однако, если вся планета равномерно покрыта океаном, то положение ее оси вращения не играет особой роли. Даже если ось повернется, и тот или иной участок планеты внезапно окажется ближе обычного к своему «солнцу» или, наоборот, гораздо дальше от него, то толша океана компенсирует гигантские перепады температуры. Вода становится естественным защитным покровом живого.

• Многокилометровый слои воды, подобно земной атмосфере, защитит животных, прячущихся в ее глубине, от жесткого ультрафиолетового излучения или потоков высокоэнергетических частиц. Расчеты показали, что жизнь на дне громадного океана уцелеет, если даже неподалеку взорвется сверхновая звезда.

• Как отмечают многие ученые, страшнее всего для зародившейся жизни будет, если планета, перемещаясь по своей орбите, покинет достаточно узкую «зону обитаемости». Но вот для «водных миров» это не так опасно. Когда планета, полностью покрытая водой, движется по эксцентричной орбите, опасно сближаясь с «солнцем», верхний слой воды неминуемо вскипит и испарится. Однако это не погубит жизнь. Организмы, населяющие океан, будут лишь периодически совершать миграции, то забираясь поглубже, когда небесный жар выжигает планету, то всплывая к поверхности, когда водяные пары, конденсируясь, будут непрестанно проливаться дождем. Кстати, некоторые бактерии, как показывает наш земной опыт, могут прижиться и в кипятке.

• Когда же — продолжим наши игры с гипотетической водной планетой — она необычайно удалится от родной звезды и водная гладь покроется корой льда, часть организмов переживет этот глобальный ледниковый период и дождется весны.

Теперь становится ясно, что в программу поиска инопланетян (подробнее о ней см. «ЗС», 2004, №11) следует внести изменения: надо не только дожидаться сигналов с далеких планет, поочередно направляя антенны то на один, то на другой участок неба, но и следить за источниками микроволнового излучения, которые соответствуют скоплениям воды. Какая же жизнь может ждать нас там, где от горизонта до горизонта лишь мерный ход волн? Можно ли вообразить носителей разума, таящихся среди бурунов?

В богатой галерее инопланетян, созданной писателями—фантастами, пока нет места разумным существам, не кажушим носа из подводного царства. Разве что вспомнятся дельфины, которых лет сорок назад энтузиасты объявляли нашими «братьями по разуму». Да вот еще знаменитый британский фантаст Артур Кларк очертил возможную линию эволюции. В одном из его рассказов описаны гигантские кракены, наделенные разумом. Они создают свою подводную цивилизацию, изъясняясь на языке световых сигналов. Стоит вспомнить и «Солярис» Станислава Лема, где Океан, покрывший планету, — одно огромное мыслящее существо. В большинстве же случаев герои фантастической прозы — это люди, человекоподобные существа, роботы...

Не стоит, впрочем, упрекать писателей в недостатке фантазии. Некоторые из них помешали своих героев на планеты, которые ни чем не напоминали нашу земную явь.

Так. Герберт Уэллс вместо водного мира вообразил кремниевый мир. Кремний, как знаем мы, потомки Уэллса, и впрямь единственный элемент, помимо углерода, способный создавать цепные молекулы, напоминающие ДНК. Впрочем, расчеты показали, что эти силиконовые структуры образуются лишь при очень низких температурах, порядка — 200 градусов по Цельсию. На таком холоде все биологические и химические процессы чрезвычайно замедляются. Один шутник — а физики и теперь не перестают шутить — даже подсчитал, что. вздумай «кремниевая парочка» заняться любовью, ей пришлось бы затратить на это больше времени, чем. например, сушествует наша Вселенная.

В другой фантазии жизнь рождалась... в огне. Сами языки пламени были живыми организмами — хищниками с неумеренным аппетитом. Подобную гипотезу предложил румынский исследователь Мирча Сандуловивиу. Он заметил, что в грозу под ударами молнии образуются крохотные шаровидные облачка плазмы — своего рода миниатюрные шаровые молнии.

Эти сгустки плазмы обладают определенными свойствами, родившими их с живыми клетками. Например, они защищены мембраной, через которую обмениваются с окружающим миром материей и энергией, то есть газообразным веществом и электрическим зарядом. Они размножаются; так, плазменный шар может делиться на две части — на два дочерних плазменных облачка. Растут, поглощая газ из окружающей среды; иными словами, им присущи процессы обмена веществ. Обмениваются информацией: испускают электромагнитные колебания, заставляющие другие плазменные облачка вибрировать (а ведь и наша речь, например, всего лишь колебания, акустические колебания, заставляющие окружающих с трепетом внимать сказанному).

Итак, «плазменные существа» возникают при высоких температурах, но могут выжить и на холоде. Все это кажется умозрительной игрой, но вот из такой игры ума и родилась гипотеза о том, что солнечные протуберанцы — громадные языки пламени, выбрасываемые Солнцем в космическое пространство. — это не что иное, как... семена. Им и Солнце — то же относится и к другим звездам — оплодотворяет огромные яйцевидные шары, отложенные вокруг: планеты. Если эти шары оказываются в благоприятных условиях, например, на определенном расстоянии от звезды, в «зоне обитаемости», то на них непременно зарождается жизнь. Они прорастают в космическом поле, как прорастает, например, зерно, зарытое в пашню не очень глубоко.

Поиски инопланетной жизни продолжаются. Немало тех, кто находит следы обитателей иных планет и у нас на Земле. Несть числа всевозможным «адамским», рассказывающим о том, как пришельцы разгуливают по нашей планете, похищают землян, проводят над ними медицинские опыты. Своим «третьим глазом» уфологи, как чекисты, раскрывают один инопланетный заговор за другим, не утруждая себя правдоподобными объяснениями.

Однако и некоторые ученые говорят о «чужих» среди нас и даже называют их имя. Имя им и впрямь «легион» — легион вирусов, регулярно ставящих над нами медицинские эксперименты. Их коварство не знает границ; в этом отношении они. в самом деле, кажутся представителями некой высшей расы, переселившейся на Землю. Здесь они безжалостно эксплуатируют тела землян, выжимая из них все соки, а потом умерщвляют их. Чем не сюжет для фантастической заметки на страницах какой-нибудь «Желтой жизни?»

Вирусы бешенства, например, буквально сводят с ума захваченных ими землян и заставляют их кусать окружающих. С каждым укусом отряд вирусов высаживается на новом плацдарме, расширяя «зону своих исследований». Жертвам внушается водобоязнь. что повышает шансы вирусов на выживание.

Нидерландская исследовательница Марика де Йонг-Бринк обнаружила вирус, который, едва проникнув в тело жертвы — улитки, — всего за полтора часа изменяет положение нейропептидов так, что животное теряет интерес к размножению. Оно лишь питается и набирает вес — идеальная среда обитания для «чужих».

...Воистину этим инопланетянам мало своих миров — своих сплошных океанов. Они прихватывают и крохотные скорлупки, затерянные «посреди житейского моря», — наши организмы.

Нет, разумеется, все это лишь странные гипотезы, умствования, «завихрения пены на водной глади». Но ведь и о той самой волной глади, что протянулась от горизонта до горизонта, астрономы еще недавно могли лишь фантазировать. Отдельные догадки слились в убеждения. И вот уже картина «водного мира» вновь воскресает перед нашими глазами..

Михаил Вартбург

Сестра моя, жизнь

Не так давно я вспомнил, что Пастернак называл жизнь «сестрой своей». Эта связь слов напросилась как-то сама собой, потому что сейчас речь пойдет о нашей обшей сестре, планете Венере, и о том, возможна л и на ней жизнь. Далекое и натянутое соответствие, соглашусь, а все-таки: сестра наша — жизнь ли?

Согласно всем прежним представлениям, жизни на Венере нет и быть не может.

Атмосфера Венеры так насыщена углекислым и другими «парниковыми» газами, что под ее облаками давно уже образовалась настоящая теплица — температура на поверхности достигает 460 градусов Цельсия, и даже самые ярые оптимисты согласны, что в таких условиях жизнь существовать не может. Но один из таких оптимистов, американский планетолог Дэйвид Гринспун, недавно задался иным вопросом: а могла ли существовать жизнь на Венере раньше?

Большинство планетологов согласны в том, что раньше температура на Венере была намного ниже, и потом)' вполне вероятно, что на поверхности планеты могла существовать вода, причем существовать в надлежащем, то есть в жидком состоянии. Исходя из этого, Гринспу н провел неожиданную параллель между Венерой и Марсом. На Марсе, где вода когда-то была, а теперь, возможно, укрылась под поверхностью, бактерии, если они существовали, ушли вместе с водой под почву — а может, на Венере жизнь, если она существовала, тоже ушла вместе с водой — только в облака? Ведь «тепличный эффект», разогревший планету до ее нынешних температур, должен был привести к испарению воды и ее подъему. Не могут ли венерианские бактерии до сих пор жить в толще облаков?

Да, толстый слои облаков Венеры действительно содержит некоторое, как показывает спектральный анализ, небольшое количество воды. На достаточной высоте, где температура облаков понижается до подходящего уровня, в них могут образоваться и капли жидкой воды. Добавим к этому, что облака Венеры, в отличие от земных, весьма устойчивы, так что отдельные водяные капли могут существовать в них месяцами, образуя весьма устойчивую среду.

Вдобавок на поверхности Венеры, как это уже установлено, идет весьма бурная вулканическая деятельность, так что в облака непрестанно вбрасывается множество химических веществ. Насыщая эти капли, говорит Гринспун, такие вещества создают среду, богатую материалами, необходимыми живым бактериям для метаболизма, а солнечное ультрафиолетовое излучение, пронизывающее верхний слой облаков, может поставлять необходимую для него энергию. Получается, что если на Венере когда-то возникла жизнь, даже в виде бактерий, и если эта жизнь впоследствии вместе с испаряющейся водой поднялась в облака, то она могла найти там вполне подходящие условия для продолжения своего существования.

Разумеется, облака Венеры насыщены и вредными для жизни газами, образующими в каплях крайне кислую среду. Но сегодня уже известно, что бактерии могут существовать в предельно кислых средах и при очень высоких температурах. В глубинах земных найдены примитивные архаичные бактерии, которые прекрасно выживают в очень кислой среде. А в облаках над Альпами найдены метаболически активные бактерии. Почему бы им не существовать и в облаках Венеры?

Гипотеза Гринспуна вызывает большой интерес у коллег. Ведь в далеком будущем. когда начнется изучение планет у других звезд, ученых будут в первую очередь интересовать планеты типа Земли, Марса и Венеры. А раз так, то, видимо, ничего не поделаешь — придется слетать на Венеру за «пробой Гринспуна». Вот тогда мы наконец узнаем, сестра ли нам Венера в действительности или только далекая родственница.