"На зов таинственного Марса" - читать интересную книгу автора (Шевченко Владислав Владимирович)

Жизнь на Марсе?

Напомним еще раз, что во время противостояния 1877 года итальянский астроном Дж. Скиапарелли обнаружил на диске планеты тонкие полосы, пересекающие в различных направлениях светлые области материков. Вот как он описал увиденное: «Все огромное пространство континентов покрыто сетью тонких линий или тонких полосок более или менее отчетливого темного цвета… Они тянутся на большие расстояния по поверхности планеты в виде геометрически правильных линий, которые совершенно не похожи на извивающиеся русла наших рек. Некоторые, самые короткие из них, не достигают и 500 километров, другие же тянутся на тысячи… Одни из них увидеть легко, другие — чрезвычайно трудно: они напоминают тончайшую паутинную сеть, натянутую на диск». Дж. Скиапарелли назвал их «каналами», не утверждая, однако, что они наполнены водой. Скорее в виду имелась аналогия с «протоками», соединяющими одни темные области с другими.

В 1878 году была высказана новая идея о природе темных областей — морей Марса. Французский астроном Э. Лиэ, изучая сезонные изменения в цвете и насыщенности морей, пришел к выводу, что эти районы покрыты растительностью. Марсианские моря представлялись наблюдателям зеленовато-голубоватого оттенка. Но их окраска изменялась в зависимости от времени года. Серые в зимний период, морские области приобретали свой типичный зеленоватый оттенок весной и летом, становясь коричневатыми или рыжеватыми с наступлением осени. Когда наблюдаемое таяние полярной шапки связали с волной потемнения в морях и с наличием тонких темных каналов, казалось, что существование по крайней мере растительной жизни на поверхности Марса уже не вызывает сомнений.

В конце прошлого и в начале нынешнего столетия идеи о жизни на Марсе были поддержаны американским ученым П. Ловеллом. Он использовал крупный телескоп, который был установлен в его обсерватории, в Аризоне, где удивительно прозрачный воздух.

П. Ловелл составил многочисленные подробные карты поверхности Марса, на которых были нанесены сотни каналов.

Согласно наблюдениям П. Ловелла, каналы темнели вместе с темными областями Марса во время весеннего сезона. Он пришел к выводу, что вода в каналах течет от полюсов, орошая прилегающие участки местности и возрождая к жизни увядшую за зиму растительность. По мнению П. Ловелла, узкие каналы можно было обнаружить только благодаря широким полосам растительности, развивавшейся вдоль них. Прямолинейность каналов, а также раздвоение некоторых из них и соединение линий в целую сеть, в узлах которой находились как бы оазисы, послужило основанием для следующего шага в объяснении наблюдений астрономов: каналы имеют искусственную природу, то есть созданы разумными существами, являются продуктом развитой цивилизации.

Вышедшая в 1900 году книга П. Ловелла «Марс и его каналы» описывала разумную жизнь на Марсе.

Выводы П. Ловелла не были безоговорочно приняты сообществом астрономов. Многие наблюдатели в Америке и Европе, пользуясь великолепными телескопами, не подтверждали существование каналов. Другие ученые, не споря о существовании этих деталей, утверждали, что сам вывод о разумной жизни на Марсе неверен, потому что там господствуют низкие температуры.

Но в начале века еще не было технических возможностей получить какие-либо достоверные данные о тепловом режиме поверхности и решить вопрос о наличии воды. Поэтому аргументы противников «марсианской цивилизации» оставались неубедительными. С большим энтузиазмом читателями воспринимались картины обитаемого Марса.

Всемирно известный популяризатор астрономии, автор многочисленных книг Камилл Фламмарион также не избежал искушения и поддался очарованию идеи «инопланетян». В 1892 году он опубликовал монографию «Планета Марс и условия жизни на ней». Он писал: «Значительные изменения, наблюдающиеся в сети водных путей, свидетельствуют о том, что эта планета является местом энергетически жизнеспособным. Эти движения кажутся нам медленными потому, что нас разделяет громадное расстояние. Когда мы спокойно смотрим на эти континенты и моря, медленно проплывающие перед нашим взором из-за вращения планеты вокруг своей оси, и спрашиваем себя, на каком из этих берегов было бы приятней жить, там, возможно, в этот момент свирепствуют штормы и грозы, вулканы, чума, социальные перевороты и всевозможные виды борьбы за жизнь… Все же мы можем надеяться на то, что человечество там более развитое и мудрое, так как мир Марса старше нашего. Несомненно, что уже в течение многих столетий эта соседняя с нами планета наполнена шумом мирного труда».

Конечно, подобные высказывания профессиональных астрономов и популяризаторов науки не могли не отозваться более широкой волной среди авторов фантастических произведений литературы. Начался бум «пришельцев с Марса», путешествий на Марс и так далее. Несмотря на неоправдавшиеся надежды относительно «марсианской цивилизации», мы тем не менее можем быть благодарны той поре восторженных заблуждений хотя бы за появление талантливых книг А. Толстого и Г. Уэллса, связанных с Марсом, в которых основным содержанием является в конечном счете серьезный разговор о вечных нравственных проблемах Человечества.

В первой половине нашего столетия широкое практическое распространение получила астрономическая фотография. Вместо зарисовок для составления карт поверхности Марса стали использовать фотографии. Этот новый вид информации несколько поколебал уверенность в существовании марсианских каналов, поскольку на фотографиях они оказались неразличимыми.

Фотоснимки послужили и для исследования другой проблемы — природы марсианских морей. Значительный прогресс был связан с фотографированием диска Марса через цветные фильтры. Многолетние исследования, казалось, обнадеживали. Гипотеза, что на Марсе есть растительность, получала вполне серьезную научную основу.

Первые снимки Марса со светофильтрами были сделаны в 1909 году в Пулковской обсерватории молодым тогда ученым Г. А. Тиховым. В последующие полвека Г. А. Тихов продолжал исследования марсианской растительной жизни и основал отрасль науки, получившую название астроботаники.

Г. А. Тихов изучал спектры растительности, распространенной в самых разных природных зонах Земли — в горах и пустынях, в суровых условиях за Полярным кругом и в краю вечной мерзлоты. По спектрам — разложению отражаемого растением света на составляющие цвета, можно судить об условиях внешней среды обитания растений.

Оказалось, что у подножий гор, где климат умеренный, растения отражают много солнечного света в инфракрасной области спектра, то есть излучают тепло. Однако выше, где растениям нужно много больше тепла, они начинают поглощать инфракрасные лучи, что, конечно, изменяет вид спектра. Чем больше высота, тем больше поглощение растениями инфракрасных лучей.

Сравнивая спектр темных, морских областей Марса со спектрами земной растительности, обитающей на разных высотах в горах Памира, Г. А. Тихов убедился, что марсианские спектры темных пятен очень похожи на спектры самых высокогорных растений. Поведение земных растений в суровых условиях высокогорья, их приспосабливаемость к разреженной атмосфере и низким температурам подавали надежду на возможность развития таких видов растительной жизни, которые смогли бы существовать и в более суровых условиях Марса.

Оставался нерешенным вопрос о составе атмосферы и условиях жизни растений. Чтобы нормально расти и развиваться, растениям нужно гораздо больше кислорода, чем на Марсе.

Но, говорили сторонники гипотезы существования марсианской растительности, растения могут преодолеть эту трудность. Например, они могут образовывать кислород на свету при помощи фотосинтеза, как и все земные растения, но не выделять его в атмосферу, а удерживать «для внутреннего употребления», создавая свою «внутреннюю атмосферу» с большим содержанием этого газа, чем в окружающей среде. Такие процессы происходят в листьях некоторых земных растений и в легких нашего организма. Состав атмосферы внутри наших легких отличается от состава того воздуха, который мы вдыхаем.

Были сделаны попытки обнаружить в областях марсианских морей характерные признаки поглощения хлорофилла, что послужило бы решающим доказательством существования растительности. Этот эксперимент не дал нужного результата. Но астроботаников неудача не обескуражила. Было высказано мнение, что в спектре Марса и не должно быть хлорофилла. У земных растений зеленый хлорофилл появился потому, что он поглощает красные лучи спектра, которые в основном больше всего и пропускает атмосфера Земли. Воздушная оболочка Марса иная, рассуждали астроботаники, и до поверхности планеты доходит больше всего синих лучей. Хлорофилл неудобен марсианским растениям. Чтобы выжить, они должны больше поглощать синие лучи, а красные, наоборот, отражать. По-видимому, так все и происходит на красной планете. Темные области для глаза только кажутся сине-зелеными по контрасту с более яркими красными пустынями. На самом деле и моря Марса тоже имеют красный оттенок, только более темный, потому что растительность в них отражает красные лучи.

Как видим, и гипотеза о существовании марсианской растительности была вполне логичной и не менее стройной, чем в свое время была гипотеза о существовании марсианской цивилизации, высказанная П. Ловеллом. Но гипотеза о растительном покрове марсианских морей была основана на новых методах исследований.

В середине нашего века, в канун интенсивных исследований планет с помощью космической техники, ряд ведущих исследователей, крупных специалистов в области астрономии стали высказывать сомнения относительно существования растительности на Марсе. В. Г. Фесенков в СССР, О. Дольфюс во Франции, Дж. Койпер в США и другие ученые убедительно показали с помощью анализа старых данных и новых сведений, что все эффекты, которыми оперируют астроботаники, могут относиться к свойствам неорганического вещества, то есть мертвых горных пород. Гипотеза о существовании растительности стала терять своих сторонников.

Но жизнь — это не только человек и животный мир, это не только мир растительности, это еще и не менее сложный и богатый своими представителями мир бактерий. Сторонники идей существования внеземной жизни в пределах Солнечной системы отходили на новые позиции.

Если условия на Марсе слишком суровы для развития сложных форм жизни, то это не исключает существования и развития примитивных форм, таких, как бактерии.

На Земле ученые нашли много примеров существования бактерий в самых невероятных условиях с чрезмерно высокими и чрезмерно низкими температурами при недостатке, казалось бы, самых необходимых для жизни веществ. Бактерии имеют уникальные способности к выживанию и приспосабливаются к любой среде. Может быть, и условия Марса не окажутся слишком неприветливыми для этих микроскопических, но стойких носителей жизни?

С наличием микроорганизмов стали связывать некоторые, пока еще не объясненные эффекты. Например, сезонные изменения поляризации света, отраженного от темных, морских областей. Обычные, видимые в телескоп сезонные изменения цвета и яркости трудно связать с неосязаемым миром бактерий. Но поляризация — очень тонкое природное явление.

Вот в чем состоит суть явления. При отражении света некоторые поверхности поляризуют его, то есть заставляют часть лучей светового потока приобретать колебательные движения в одной определенной плоскости. В обычном световом пучке колебания происходят хаотически, во всех плоскостях. Такое тонкое изменение свойств отраженного света порождается структурой вещества, то есть самыми малыми частицами отражающей свет поверхности. Глаз не воспринимает поляризованность света. Выявить ее могут только специальные светофильтры, специальные приборы — поляриметры.

Французский астроном, известный исследователь планет О. Дольфюс в свое время заметил, что поляризация света, отраженного от темных марсианских морей, меняется в зависимости от времени года на планете. Марсианские пустыни, материки, такого свойства не обнаруживали. Наблюдаемые изменения поляризации соответствовали предположению, что с наступлением весеннего, то есть более влажного, периода возникает рассеяние солнечного света на частицах диаметром около 0,1 миллиметра — более крупных, чем частицы, составляющие обычный поверхностный пылевой слой Марса. Эти частицы как бы периодически меняют свои размеры.

Появилось объяснение, что с наступлением весны оживают и быстро размножаются огромные колонии организмов, подобных известным на Земле бактериям. Но это объяснение было не единственным. Другое предположение: мелкие твердые песчинки грунта меняют свою структуру при повышении сезонных температур, увеличиваются в своих размерах при увеличении влажности атмосферы.

Когда на Земле получили первые изображения поверхности Марса, переданные с борта космических аппаратов, стало ясно, что пустыни-материки красной планеты и ее моря являются царством неживой природы. Камни и пески, оживляемые зимой лишь тонким налетом инея или снега, песчаные барханы и пологие холмы — вот типичные виды Марса. Никакой растительности, не говоря уже о животном мире или разумных существах, там нет.

Последняя надежда возлагалась на бактерии.

На посадочных блоках американских станций «Викинг», которые летом и осенью 1976 года должны были опуститься на поверхность красной планеты в двух удаленных друг от друга местах, поместили лабораторию для обнаружения даже самых незначительных признаков жизни. В лаборатории были размещены три группы приборов, чтобы провести три независимых биологических эксперимента. Основа же всех трех экспериментов была одна — предположение, что любые живые организмы изменяют среду своего обитания. Все организмы, в том числе и бактерии, питаются, дышат, выделяют отработанные продукты. Вот эти изменения и должны были зафиксировать приборы.

С поверхности Марса специальным устройством захватывался образец марсианского грунта и помещался в один из трех контейнеров, содержавших запас воды или питательных веществ. Затем велось пристальное наблюдение за изменениями, происходящими в плотно закрытом контейнере.

Первый эксперимент должен был показать, существует ли обмен веществ. Помещенную в контейнер щепотку марсианского грунта автоматическое устройство увлажнило питательным раствором, содержавшим в качестве «меток» радиоактивный углерод. Если в грунте есть живые организмы, они должны «питаться» этим раствором и выделять в качестве отходов газы, содержащие «метки», то есть радиоактивный углерод. Ученые были поражены, когда по линии радиосвязи с марсианской автоматической лабораторией поступили сигналы, что из грунта выделилось очень большое количество радиоактивного газа. Но этот бурный процесс завершился за двое суток, хотя на Земле контрольный эксперимент с настоящими бактериями шел около двух недель. Что это, особая прожорливость марсианских бактерий или просто химическая активность марсианского грунта, вступившего в реакцию с питательным раствором, в процессе которой быстро выделился содержавшийся там радиоактивный углерод? Вопрос остался без определенного ответа.

Второй опыт должен был обнаружить процесс усвоения углекислого газа на свету. Этот процесс, называемый фотосинтезом, хорошо известен в природе Земли. Например, комнатные растения, обитающие на вашем подоконнике, поглощают углекислый газ, очищая и освежая воздух в помещении.

Космический автомат зачерпнул еще одну порцию марсианского грунта и поместил ее в другой контейнер, который был заполнен газовой смесью, в точности повторяющей состав атмосферы Марса. Только углекислый газ в этой смеси содержал «меченый» радиоактивный углерод. Далее грунт осветили лампой — искусственным «солнцем». Если бы живые организмы находились в этой щепотке грунта, то при освещении «солнцем» они должны были бы поглотить из смеси углекислый газ вместе с радиоактивным углеродом.

Через некоторое время автоматическое устройство выпускало из контейнера газ, а оставшийся грунт изучался на содержание радиоактивного углерода. Результат опять был неясным: в одних случаях углерод в грунте обнаруживался, в других нет. Так и осталось непонятным, то ли живущие на Марсе микроорганизмы захватили «меченые» атомы углерода, то ли произошли простые химические реакции грунта с атмосферой.

Третий эксперимент предназначался для того, чтобы обнаружить «дыхание» микроорганизмов. Образец грунта смачивался питательным раствором, а состав газа, которым был заполнен контейнер, постоянно проверялся. Если предположить, что живые организмы находились внутри контейнера, то, вдыхая и выдыхая газовую смесь, они изменили бы первоначальный состав этого «воздуха». Но и в данном случае бурную реакцию с выделением большого количества углекислого газа и кислорода не признали долгожданным доказательством существования жизни. Наверное, в марсианском грунте содержатся какие-то перекиси, которые шипят и пузырятся при смачивании их водой.

Так что же, жизни на Марсе нет даже в самом примитивном виде?

Пожалуй, так, хотя с этим очень не хочется соглашаться.

Известный советский астроном И. С. Шкловский считал, что поиски жизни на Марсе безнадежны. В марсианской атмосфере, утверждал он, практически нет кислорода, а следовательно, и озона. На Земле озоновый слой в атмосфере служит надежным поглотителем опасного ультрафиолетового облучения, которое разрушает живые клетки. Он писал: «Имеются все основания полагать, что для ультрафиолетовых лучей марсианская атмосфера значительно прозрачнее земной. Попутно заметим, что при беспрепятственном падении на поверхность Марса ультрафиолетовой радиации становится довольно проблематичной сама возможность существования там жизни».

Анализы марсианского грунта, проведенные космическими станциями на поверхности планеты, не обнаружили никаких следов органических соединений, являющихся продуктами жизнедеятельности микроорганизмов. А ведь такие же приборы, которые работали на Марсе, при исследовании проверочных проб безжизненного грунта земной Антарктиды нашли в них значительное количество ископаемых органических соединений. «Вся совокупность изложенных фактов заставляет считать существование живых организмов на этой интереснейшей планете маловероятным», — заключил И. С. Шкловский.

Другой ученый, наш современник, известный американский астроном К. Саган, продолжает считать, что жизнь на Марсе вполне возможна.

Если автоматы не смогли дать определенного ответа, не исключено, что больше повезет космонавтам-исследователям.

К. Саган призывает организовать на красную планету совместную советско-американскую экспедицию. Одной из главных целей этого путешествия могут стать поиски марсианской жизни.