Цивилизации во Вселенной

Контрольный образец, прошедший предварительную обработку дал отрицательный

результат.

Во втором эксперименте изучали хорошо известный для земных условий факт

«дыхания грунта». Если взять образец грунта и увлажнить его, процессы

жизнедеятельности организмов в этом образце как бы усиливаются, активнее

выделяются газы: азот, углекислота, кислород. Пробы «Викингов»

зарегистрировали выделение из увлажненной пробы кислорода и углекислоты.

В третьем опыте к пробе грунта добавлялась питательная жидкая среда,

содержащая меченые радиоактивные соединения – аминокислоты, лактат и

прочие. Этот метод широко используют микробиологи для изучения обмена

веществ у земной микрофлоры. Микроорганизмы, усваивая эти соединения,

окисляют их до углекислоты, которая радиоактивна, так как содержит 14С. На

«Викингах» счетчики радиоактивности зарегистрировали рост числа импульсов,

что может свидетельствовать о присутствии в пробе микрофлоры.

Те же самые процедуры, о которых было сказано выше, дублировались на

образцах, предварительно нагретых до 170 градусов Цельсия. Если в этих

пробах и была жизнь, построенная по земному образцу, она погибла бы при

нагревании. Значит, все процессы обмена и усвоения не должны были

происходить, и соответственно нельзя в этом случае было ожидать сигналов от

датчиков во всех трех биологических экспериментах.

Интересно то, что сигналы от датчиков в опытах с предварительно

простерилизованным при температуре 170(С образцом отсутствовали.

Итак, на лицо было противоречие. Хотя кривые, фиксирующие выделение

14СО2, и не похожи на те, которые получаются на Земле, но рост количества

меченой углекислоты очевиден, и вся серия биологических экспериментов как

будто не согласуется с хроматомасс-спектрометрическим анализом.

Попробуем разобраться в этом противоречии. Здесь открываются, по крайней

мере, две возможности. Первая состоит в том, что следует принять вывод:

жизни на марсе нет (по крайней мере, в местах посадки «Викингов»).

В этом случае результаты биологических экспериментов могут быть объяснены

следующим образом: меченые соединения были окислены до 14СО2 чисто

неорганическим путем. При отсутствии на Марсе защитного озонового слоя, его

поверхность, грунт подвержены сильному ультрафиолетовом облучению,

способному изменить свойства минералов и сделать их катализаторами,

ускоряющими химические реакции. Подобные опыты проводились в земных

лабораториях и результаты были схожими с марсианскими.

Вторая возможность – сделать вывод, что жизнь на марсе есть.

Но как тогда отнестись к результатам хроматомасс-спектрометрии?

Объяснение может быть найдено и тут.

Если концентрация клеток в марсианском грунте низка, например как у нас в

Антарктиде, то тогда хроматомасс-спектрометры «Викингов» могли «не

почувствовать» этих клеток. А биологические тесты? Они нацелены на изучение

результатов длительного процесса, когда даже одна клетка может заметно

изменить состав питательной среды. Но ведь результатирующая кривая выходит

на плато, что означает прекращение жизнедеятельности.

Смоделировать это можно следующим образом: марсианские микроорганизмы

находились в анабиозе. После того как они «проснулись» в посадочном модуле

«Викинга» в условиях земной питательной среды, они начали поглощать

незнакомую пищу. Началось выделение 14СО2 в газовую фазу. Но пища

оказалась неприемлемой для инопланетной микрофлоры. Произошло отравление, и

марсианские микроорганизмы погибли. Рост меченой углекислоты прекратился.

Как мы видим, интерпретация результатов может быть взаимоисключающей.

В последнее время Национальный совет исследований США, тщательно

проанализировав результаты «Викингов», пришел к выводу, что нет никаких

доказательств жизни на Марсе. «Мы считаем поиск внеземной жизни в Солнечной

системе законченным», - пишется в заключении совета.

Юпитер.

Юпитер – не твердая планета. В отличие от четырех твердых планет, ближе

других расположенных к Солнцу, Юпитер представляет собой огромный газовый

шар. Есть и еще три газовых гиганта, которые еще более удалены от Солнца:

Сатурн, Уран и Нептун. По своему химическому составу эти газовые планеты

очень похожи на Солнце и сильно отличаются от твердых внутренних планет

Солнечной системы. Атмосфера Юпитера, например, на 85 процентов состоит из

водорода и примерно на 14 процентов – из гелия. Хотя сквозь облака Юпитера

мы не можем видеть никакой твердой, каменистой поверхности, но глубоко

внутри планеты водород находится под таким давлением, что приобретает

некоторые черты металла.

Юпитер вращается вокруг своей оси исключительно быстро – он делает один

оборот за 10 часов. Скорость вращения настолько высока, что планета

выпячивается вдоль экватора. Такое быстрое вращение является, кроме того,

причиной очень сильных ветров в верхних слоях атмосферы, где облака

вытягиваются длинными красочными лентами.

Большая часть атмосферы Юпитера оказалась бы губительной для людей. В

дополнение к преобладающим газам – водороду и гелию – там содержится также

метан, ядовитый аммиак, водяные пары и ацетилен. Такое место показалось бы

зловонным. Этот газовый состав похож на солнечный.

В белых облаках содержатся кристаллы замерзшего аммиака и водяного льда.

Коричневые, красные и синие облака, возможно, обязаны своим цветом

химическим веществам, подобным нашим красителям, или сере. Через наружные

слои атмосферы бывают видны грозовые молнии.

Активный облачный слой довольно тонок, он составляет менее одной сотой

радиуса планеты. Ниже облаков температура постепенно повышается. И хотя на

поверхности облачного слоя она равна - 160(С, опустившись сквозь атмосферу

всего на 60 км, мы обнаружили бы такую же температуру, как и на поверхности

Земли. А еще немного глубже температура уже достигает точки кипения воды.

В глубине Юпитера материя начинает вести себя довольно необычным образом.

Хотя нельзя исключить, что в центре планеты имеется небольшое железное

ядро, но все же наибольшая часть глубинной области состоит из водорода.

Внутри планеты водород под огромным давлением из газа превращается в

жидкость. На все более и более глубоких уровнях давление продолжает

повышаться из-за колоссального веса вышележащих слоев атмосферы.

На глубине около 100 км расположен безбрежный океан жидкого водорода.

Ниже 17 000 км водород оказывается сжат настолько сильно, что его атомы

разрушаются. И тогда он начинает вести себя как металл, в этом состоянии он

легко проводит электричество. Электрический ток, протекающий в

металлическом водороде, создает сильное магнитное поле. Юпитер выделяет

больше энергии, чем получает ее от Солнца. Измерения, проведенные

космическими кораблями, показали, что Юпитер излучает примерно на 60

процентов больше тепловой энергии, чем получает от солнечного излучения.

Считается, что дополнительное тепло поступает из трех источников: из

запасов тепла, оставшихся еще со времен образования Юпитера, из энергии,

высвобождающейся в процессе медленного сжатия, сокращения планеты, и,

наконец, из энергии радиоактивного распада. Это тепло, однако, не возникает

в результате превращения водорода в гелий, как бывает в звездах. В

действительности, даже самые маленькие звезды примерно в 80 раз массивнее

Юпитера. Это означает, что в других «солнечных системах» могут существовать

планеты и крупнее нашего Юпитера, хотя и меньше, чем звезда.

Семейство 16 лун Юпитера представляет собой как бы Солнечную систему в

миниатюре, где Юпитер выполняет роль Солнца, а его луны – роль планет.

Самая большая луна – Ганимед, ее диаметр равен 5262 км. Она покрыта толстой

коркой льда, лежащей поверх каменистого ядра. Имеются многочисленные следы

метеоритных бомбардировок, а так же свидетельства столкновения с гигантским

астероидом 4 миллиарда лет назад.

Каллисто по величине почти не уступает Ганимеду, и вся ее поверхность

густо усеяна кратерами. Это самый темный по цвету из всех спутников

Юпитера.

У Европы самая светлая поверхность. На одну пятую Европа состоит из воды,

которая образует на ней ледяной панцирь толщиной в 100 км. Это ледяное

покрытие так же сильно отражает свет, как облака Венеры.

Из всех лун наиболее живописна Ио, которая вращается в наибольшей

близости к Юпитеру. Цвет Ио совершенно необыкновенный - это смесь черного,

красного и желтого. Такая удивительная окраска объясняется тем, что из недр

Ио было извергнуто большое количество серы. Съемочные камеры «Вояджера»

показали на Ио несколько действующих вулканов. Они выбрасывают фонтаны серы

на 200 км ввысь над поверхностью. Серная лава вылетает наружу со скоростью

1000 метров в секунду. Некоторое количество этого лавового вещества

вырывается из поля тяготения Ио и образует кольцо, опоясывающее Юпитер.

Поверхность Ио молода. Мы можем судить об этом по тому, что на ней почти

нет метеоритных кратеров. Орбита Ио проходит менее чем в 400 000 км от

Юпитера. Поэтому Ио подвергается возмущаещему действию огромных приливных

сил. Постоянное чередование растягивающих и сжимающих приливов внутри Ио

порождает интенсивное внутреннее трение. Благодаря этому внутренние области

остаются горячими и расплавленными, несмотря на огромное удаление Ио от

Солнца.

Сатурн

Орбита Сатурна расположена почти в десять раз дальше от Солнца, чем

орбита Земли. Это означает, что Сатурн получает всего одну сотую количества

того тепла и света, что достается Земле. Следовательно, это холодный мир,

его облачная система, его ветры очень похожи на аналогичные явления на

Юпитере. Путешествие Сатурна по орбите вокруг Солнца занимает 29,5 лет.

Оборот вокруг собственной оси он совершает за 10 часов. Из-за такого

быстрого вращения шар Сатурна как бы сплюснут у полюсов и раздут вдоль

экватора.

Сатурн в 95 раз массивнее Земли, он является второй по величине планетой

солнечной системы. Подобно Юпитеру, Сатурн почти целиком состоит из

водорода и гелия и имеет в своей атмосфере зоны облаков аммиака. Скорость

ветра на Сатурне достигает 1800 км/час на экваторе, что вчетверо больше

самых сильных ветров Юпитера и в 20 раз превосходит силу ветра сильнейшего

шторма на Земле. По сравнению с Юпитером, черты поверхности Сатурна

выражены очень слабо. Иногда можно увидеть белые пятна, но и они крайне

редки.

Титан

Самый крупный спутник Сатурна, Титан, по своей величине превосходит

планету Меркурий. Астрономы считают, что эта луна состоит из равных

количеств камня и ледяного льда. Но самым замечательным представляется тот

факт, что у Титана есть толстый слой атмосферы, состоящий главным образом

из азота с некоторой примесью метана (на Земле он встречается в виде

природного газа). Никакая другая луна по всей Солнечной системе не имеет

атмосферы. Атмосферное давление на Титане не намного больше, чем на Земле,

зато температура – всего -180(С. при такой температуре метан существует как

в виде газа, так и в виде жидкости, а так же – как твердое вещество – в

зависимости от местных условий. Так что Титан в некотором смысле похож на

Землю: там может быть дождь, и снег, и океаны, и реки! Разница лишь в том,

что все это состоит не из воды, а из метана.

Уран и Нептун

Уран состоит в основном из водорода и гелия, но одну седьмую его

атмосферы составляет метан. Благодаря метану Уран выглядит синеватым.

Космический зонд «Вояджер-2» обнаружил в верхней атмосфере Урана всего

несколько полосок облаков. Температура этой планеты равна примерно -220(С.

в центре урана находится большое ядро, состоящее из камня и железа.

Собственная ось вращения Урана наклонена больше, чем на прямой угол,

откуда следует, что его северный полюс находится ниже плоскости орбиты. Это

уникальное явление во всей Солнечной системе. Свою орбиту вокруг Солнца

Уран обходит за 84 года. Времена года на этой планете, по всей видимости,

очень необычны. Приблизительно в течение 20 лет северный полюс более или

менее обращен к Солнцу, в то время как южный постоянно находится во тьме.

Астрономы предполагают, что в скоре после образования Солнечной системы,

произошло столкновение Урана с другой большой планетой. Не исключено, что в

результате Уран оказался опрокинутым набок.

Вокруг Урана вращается пять больших лун и десять маленьких. Самая

удивительная из них – Миранда, около 500 км в поперечнике. Ее поверхность

поражает разнообразием долин, ущелий и крутых скал. Кажется, что эта луна

сплавлена из трех или четырех огромных каменных обломков. Возможно, они

представляют собой остатки прежней луны, некогда столкнувшейся с

астероидом, а теперь сумевшей вновь собрать воедино свои обломки.

«Вояджер-2» пронесся мимо Нептуна 24 августа 1989 г., после 12-летнего

путешествия к этой планете, и добытые им сведения преподнесли нам

многочисленные сюрпризы. Поскольку Нептун в 30 раз дальше от Солнца, чем

Земля, солнечный свет, достигающий его поверхности, чрезвычайно слаб, и

температура на Нептуне равна -213(С. Однако здесь немного теплее, чем на

Уране, хотя Уран и ближе к Солнцу. Это объясняется тем, что у Нептуна

имеется внутренний тепловой источник энергии, который дает в три раза

больше тепла, чем планета получает от Солнца.

В атмосфере Нептуна имеют место разнообразные погодные явления. «Вояджер-

2» наблюдал там Большое Темное пятно, подобное, по-видимому, Большому

Красному пятну Юпитера. Есть там так же тонкие перистые облака. Некоторые

из них состоят из замерзшего метана.

У Нептуна есть спутник, превосходящий по величине земную Луну: это

Тритон. Подобно Земле, Тритон имеет азотную атмосферу, а состоит он на семь

десятых из твердой породы и на три десятых из воды. Вблизи южного полюса

тритона «Вояджер-2» сделал снимки красного льда, а на экваторе он

сфотографировал голубой лед из замерзшего метана.

На тритоне имеются громадные скалы, изрезанные водяным льдом, а так же

бесчисленное количество кратеров. Нептун изменяет направление движения

комет, попадающих в солнечную систему извне. Возможно, некоторые из них

сталкивались с тритоном, и в результате этих соударений возникли его

кратеры. На тритоне есть темные полосы вулканического происхождения. Ученые

полагают, что лед, состоящий из замерзшей воды, метана и азота, был

извергнут из глубин Тритона через вулканы.

Плутон и Харон

Нептун был открыт благодаря тому, что астрономы скрупулезно искали

причину небольших отклонений в орбите Урана. Наблюдая в начале ХХ в. орбиту

Нептуна, ученые пришли к выводу, что, возможно, существует еще одна, еще

более удаленная планета. Более 20 лет поиски не приносили результата.

Позднее, в 1930 г., молодой астроном из обсерватории Лоуэлла в Аризоне,

Клайд Томбо, сообщил об открытии в результате тщательных исследований очень

слабо видимой планеты. Диаметр Плутона составляет 2324 км. Орбита Плутона

сильно вытянута. Наиболее близкая к Солнцу точка орбиты Плутона находится

на расстоянии 4425 миллионов километров, а наиболее удаленная – на

расстоянии 7375 миллионов километров. Самые отчетливые снимки, показавшие

луну Харон, которая вращается вокруг Плутона, были сделаны космическим

телескопом «Хаббл». Плутон отделяет от Харона менее 20000 км, и они похожи

скорее на пару планет-близнецов. По подсчетам астрономов масса Плутона

составляет 0,0022 от массы Земли.

Плутон – холодная планета. Зимой температура его поверхности равна

-230(С. При наибольшем приближении Плутона к Солнцу, когда он тем не менее

в 30 раз дальше от Солнца, чем Земля, температура на Плутоне поднимается до

-200(С. Солнце с Плутона выглядит просто как довольно яркая звезда – но все-

таки диск, а не светящаяся точка. Слой атмосферы на Плутоне очень тонок, и

зимой она, вероятно, примерзает к поверхности планеты. Толстый слой

водяного и метанового льда покрывает каменное ядро. Плутон не похож на

планеты типа Земли, которые имеют более высокую плотность и содержат железо

и никель. Кардинально отличается Плутон и от своих ближайших соседей,

газовых гигантов.

Безбрежное одиночество

Результаты поисков жизни в Солнечной системе пока ни к чему не привели.

Конечно, возможно, жизнь на микробиологическом уровне все-таки существует,

и мы еще не достаточно скрупулезно изучали планеты. Но в том, что разумной

жизни возле Солнца нет, уже мало кто сомневается. Мы судим с точки зрения

нашей земной эволюции вещества, и в последнее время выдвигались идеи о

существовании альтернативных способов организации живого вещества.

Например, на кремниевой основе. Считалось, что только углерод с химической

точки зрения может образовывать устойчивые большие полимерные молекулы,

способные организовывать «кирпичики» живой материи. Сейчас ученые на этом

не останавливаются и предлагают к рассмотрению кремний. Кремний – аналог

углерода по таблице Менделеева. Он не может, как углерод, практически с

любым веществом образовать устойчивый полимер. Для того чтобы построить

органические цепочки на основе кремния, природе пришлось бы идти на большие

ухищрения, но и такую возможность нельзя отсекать полностью. Особенно

говоря о жизни на планетах-гигантах, или Плутоне. Верхние слои газовых

планет – смесь химических веществ. Под влиянием ультрафиолета Солнца они

разлагаются и органические образуют радикалы. Миллиарды лет такой эволюции

могут привести к появлению особого класса веществ. Или не могут?.. Говоря о

жизни вне пределов Земли, мы часто тычем «пальцем в небо», много гипотез

так и умирают, не став теорией. Наука тоже эволюционирует. Прошло немало

веков с тех пор, как человек первый раз стал целенаправленно изучать небо,

открывать планеты и звезды. В космическом масштабе времени – это всего лишь

миг. Вселенная молчит, люди хотят верить.

Часть II

НА ПРОСТОРАХ ГАЛАКТИКИ

Пыль

Пыль, находящаяся в Млечном Пути, - это звездная пыль. Наружные слои

гигантских звезд уносятся в космическое пространство. Старые звезды

взрываются и рассеивают в пространство атомы кислорода, углерода и железа.

Кремний и железо способны образовывать крошечные кристаллики, которые затем

перемещаются в пространстве, обретая там покрытие из кислорода, углерода и

азота. Эти маленькие крупинки представляют собой миниатюрные химические

заводы. На поверхности пылевых частиц атомы, например, углерода и

кислорода, прикрепляются друг к другу, образуют молекулы -–скажем, окиси

углерода.

Межзвездные облака в основном состоят из водорода. В глубинах космоса они

слишком холодны, чтобы светиться. Но иногда водородное облако окружает

горячую звезду. И тогда туманность предстает перед нами в виде облака

раскаленного газа. Звезда разогревает водород до тех пор, пока он не

начинает светиться розовым светом. В Большом Магеллановом облаке находится

огромная самосветящаяся туманность, излучающая розовый свет.

Вещество, находящееся в пространстве между звездами, называется

межзвездной средой. Большая его часть сконцентрирована в спиральных рукавах

Млечного Пути. Температура межзвездного вещества колеблется от нескольких

градусов выше абсолютного нуля до миллиона градусов в самых горячих газовых

облаках. В спиральном рукаве галактики можно обнаружить около одного атома

газа в кубическом сантиметре. В кубическом километре пространства оказалось

бы несколько сотен пылинок. Таким образом, межзвездная среда очень сильно

разрежена. Однако в плотных облаках концентрация вещества может быть в 1000

раз выше средней. Но и в плотном облаке на кубический сантиметр приходится

всего несколько сотен атомов. Причина, по которой нам все же удается

наблюдать межзвездное вещество, несмотря на столь сильную его

разреженность, состоит в том, что мы видим его в большой толще

пространства. В обычной спиральной галактике межзвездное вещество

составляет от пяти до 10 процентов всей видимой материи.

Наша Солнечная система находится в той области Галактики, где плотность

межзвездного вещества необычайно низка. Эта область называется Местным

«пузырем»; она простирается во все стороны примерно на 300 световых лет.

Возможно, что большая часть всего вещества, какое могло бы находиться

вблизи Солнца, была унесена прочь под действием каких-то процессов. Одна из

предложенных идей состоит в том, что когда-то давно в окрестностях

Солнечной системы произошел колоссальный взрыв нескольких больших звезд. И

межзвездный газ был отброшен взрывной волной в отдаленные области

космического пространства.

Самые массивные объекты млечного пути – это гигантские молекулярные

облака. Их масса может превосходить массу Солнца в миллион раз. Туманность

Ориона – это всего лишь часть гигантского молекулярного облака, которое

примерно в 500 раз массивнее нашего Солнца. В таинственных глубинах черных

облаков астрономы обнаружили совершенно поразительный набор молекул. В этот

космический материал входит вода аммиак и спирт. Имеется также муравьиная

кислота – та самая, что бывает у кусачих муравьев, - а так же синильная

кислота. Многие из этих молекул относятся к разряду органических, поскольку

они содержат углерод.

Химия этих удивительных облаков на самом деле очень проста. Разные атомы

можно представить себе как части некоего конструкторского набора. Углерод,

водород, кислород, азот и другие атомы можно соединить вместе самыми

разнообразными способами – так и получаются всевозможные молекулы, которые

не разрушаются в облаке из-за его очень низкой температуры. Простые

элементы могут соединиться и так, что получаются молекулы аминокислот и

белков. На Земле эти же вещества, имеющиеся в природе, соединяются и

Страницы: 1, 2, 3