Нил Тайсон - История всего
Слово «примитивный» более или менее соответствует нашим ожиданиям от этого эксперимента, потому что в распоряжении любых возможных форм жизни Европы есть совсем мало энергии. Тем не менее обнаружение огромного количества организмов, живущих на глубине мили и более под базальтовым слоем штата Вашингтон в основном за счет геотермального тепла, позволяет предположить, что когда-нибудь мы доберемся и до глубин океанов Европы, где обнаружим живые организмы ничуть не хуже тех, что обитают на Земле. Итак, у нас снова вопрос: как мы назовем этих существ — европцами или европейцами?
Марс и Европа — кандидаты номер один и два в контексте поиска внеземной жизни в нашей Солнечной системе. Следующий актуальный сигнал «Обыщите меня!» исходит от объекта, расположенного в два раза дальше от Солнца, чем Юпитер и его луны. Вокруг Сатурна вращается одна гигантская луна — Титан, которая разделяет пальму первенства с луной-чемпионом Юпитера Ганимедом как самая крупная луна в Солнечной системе. Будучи в два раза больше нашей родной Луны, Титан обладает атмосферой довольно большой толщины, чего нельзя сказать ни об одной другой луне. (Да и о планете Меркурий этого сказать тоже нельзя — размером лишь чуть больше Титана, она расположена так близко к Солнцу, что его тепло испаряет любые образующиеся в ее окрестностях газы.) В отличие от атмосфер Марса и Венеры атмосфера Титана, толщиной своей превышающая атмосферу Марса во много десятков раз, состоит преимущественно из молекул азота, как и земная. Внутри этого прозрачного азотного газа парят бесчисленные аэрозольные частицы — довольно густой смог Титана, который перманентно скрывает от нас поверхность этой луны. В результате научному миру представилась возможность отлично провести время, в очередной раз «сходив в обход». Мы измерили температуру этой луны, исследовав отраженные от ее поверхности радиоволны (которые проникают сквозь атмосферные газы и смог). Температура поверхности Титана составила примерно 94 градуса по шкале Кельвина (-179 градусов по шкале Цельсия), что уж больно холодно для того, чтобы там могла существовать жидкая вода, но вполне подходит для жидкого этана — соединения углерода и водорода, которое хорошо известно каждому, кто увлекается рафинированием нефтепродуктов. На протяжении вот уже нескольких десятилетий астробиологи воображают себе этановые озера на Титане, полные организмов, которые плавают, едят, встречаются и размножаются.
Сейчас, в начале XI века, исследования наконец-то заменили собой теоретизирование. Миссия станции «Кассини-Гюйгенс» к Сатурну — совместный проект NASA и Европейского космического агентства (ESA) — покинула Землю в октябре 1997 года. Практически семь лет спустя, удачно воспользовавшись гравитационным ускорением от Венеры (дважды), Земли (однажды) и Юпитера (однажды), космическая станция достигла окрестностей Сатурна, где выпустила ракеты, чтобы занять орбиту вокруг этой окольцованной планеты.
Ученые, отвечавшие за разработку миссии, задумали следующее: зонд «Гюйгенс» отсоединяется от орбитальной станции «Кассини» в конце 2004 года, чтобы осуществить посадку на поверхность этой луны, преодолев ее плотные облака с помощью теплового щита, который поможет зонду избежать возгорания, вызванного трением об атмосферу во время быстрого прохождения ее верхних слоев. Вслед за этим зонд выпускает один за другим несколько парашютов, которые позволят ему медленно пересечь нижнюю часть атмосферы Титана. На борту «Гюйгенса» размещены шесть инструментов, отвечающих за измерение температуры, плотности и химического состава атмосферы Титана, а также за отправку изображений на Землю через орбитальную станцию «Кассини». На данный момент мы пребываем в ожидании данных и информации, чтобы узнать хоть немного о той космической тайне, которую сейчас представляет для нас Титан. Вряд ли мы сразу же наткнемся на жизнь как таковую, даже если она и есть на этой далекой луне, но мы наверняка сможем определить, есть ли на ней подходящие для жизни условия — резервуары и бассейны жидкости, в которых жизнь могла бы зародиться и процветать. В самом крайнем случае мы можем обнаружить новые неизвестные нам ранее типы молекул в атмосфере и на поверхности Титана, а это, в свою очередь, может пролить свет на возникновение жизни на нашей Земле в частности и в Солнечной системе в целом.
Если нет жизни без воды, следует ли нам ограничиться планетами и их лунами в поисках жизни, раз на их поверхностях вода может скапливаться в существенных количествах? Никак нет. Молекулы воды наряду с другими знакомыми бытовыми химикатами, такими как аммиак, этан и метиловый спирт, можно нередко обнаружить в прохладных межзвездных газовых облаках. При соблюдении определенных условий — низкой температуры и высокой плотности — группа молекул воды может преобразовать и захватить в воронку энергию близлежащей звезды, превращая ее в усиленный и высокоинтенсивный микроволновый луч. Атомная физика этого явления примерно сопоставима с тем, что делает лазерный луч с видимым светом. Правда, в данном случае на ум приходит слово «мазер»: микроволновый амплификатор на основе стимулированных эмиссий радиации (речь идет, соответственно, о «микроволновом усилении с помощью стимуляции концентрированного излучения», если говорить более доступным языком). Воду не только можно найти практически где угодно в нашей галактике, она еще и иногда позволяет себе светить вам в лицо лучом! При этом основная проблема, с которой столкнулась бы потенциальная жизнь в межзвездных облаках, заключается не в нехватке сырья, но в его экстремально низкой плотности, что существенно снижает частоту возможных столкновений и взаимодействий друг с другом частиц. Если жизни нужны миллионы лет для того, чтобы сформироваться на такой планете, как Земля, у нее наверняка уйдут триллионы лет на то, чтобы возникнуть в условиях столь низкой плотности строительного материала. Наша Вселенная пока гораздо моложе.
Завершая поиски жизни в Солнечной системе, мы вроде бы закончили и свою экскурсию по фундаментальным вопросам, которые неразрывно связаны с нашим космическим происхождением. Однако мы не можем не коснуться еще одного важнейшего вопроса, который на самом деле нам еще только предстоит задать себе в будущем: речь идет о наших контактах с иными цивилизациями. Ни одна астрономическая тема не захватывает воображение публики столь живо, и ни одна из них не предлагает лучшей возможности собрать воедино все нити знаний о Вселенной, что мы получили в предыдущих главах. Теперь, когда мы кое-что знаем о том, как Может зародиться жизнь в других мирах, мы можем изучить вероятность того, что одно из самых глубоких человеческих желаний будет когда-нибудь удовлетворено — желание обрести во Вселенной благодарных собеседников.
Глава 17
Поиски жизни в галактике Млечный Путь
Мы уже знаем, что в пределах нашей Солнечной системы Марс, Европа и Титан представляют для исследователей наибольший интерес как потенциальные площадки для обнаружения внеземной жизни, все еще существующей или уже окаменелой. В разы выше и вероятность того, что именно на этих трех объектах будет найдена вода или какая-то другая субстанция, способная, будучи в жидком состоянии, стать подходящим растворителем для разных молекул, что несут в себе жизнь.
Поскольку только эти объекты демонстрируют признаки вроде водоемов и приливных бассейнов, большинство астробиологов ограничивается ровно ими тремя, возлагая на них все свои надежды и тем самым сужая географию своих поисков примитивных инопланетных форм жизни. У пессимистов есть ключевой довод, который однажды либо станет всеобщим доводом, либо будет всеми же отвергнут. Он гласит: даже если мы найдем условия, подходящие возникновения и поддержания жизни, это еще не значит, что мы найдем в этих условиях жизнь. Так или иначе, результаты исследований с Марса, Европы и Титана будут иметь огромное значение и очень пригодятся для того, чтобы оценить степень распространения жизни в космосе. В одном оптимисты и пессимисты единодушны: если мы хотим найти продвинутые формы жизни — жизни, представленной кем-то более крупным, чем простые одноклеточные организмы, что первыми появились когда-то на Земле и долгое время господствовали на ней, — тогда нам следует обратить свой взор далеко за пределы Солнечной системы: в сторону планет, что вращаются вокруг других звезд.
Когда-то давно мы могли лишь отстраненно судить о существовании таких планет. Теперь, когда было найдено более сотни экзопланет, в целом похожих на Юпитер и Сатурн, мы можем с уверенностью предсказать, что это лишь вопрос времени и еще более точных наблюдений, прежде чем мы обнаружим сопоставимые с Землей планеты. Последние годы XX века стали поворотной точкой в истории исследования космоса: мы получили реальные доказательства существования многочисленных обитаемых миров во Вселенной. И значение первых двух членов формулы Дрейка, отражающих количество планет во Вселенной, что вращаются вокруг звезд с продолжительностью жизни в миллиарды лет, теперь видится скорее высоким, чем низким. Правда, следующие два члена, которые отражают вероятность обнаружения подходящих для жизни планет и вероятность того, что жизнь действительно зародится на таких планетах, остаются почти столь же неопределенными, как и до открытия экзопланет. Но все же наши попытки предложить примерные значения для этих двух вероятностей куда более информированы, чем попытки наделить значениями два последних члена формулы: вероятность того, что жизнь в альтернативном мире пройдет весь путь эволюции до разумной цивилизации, и отношение средней предполагаемой продолжительности жизни такой цивилизации к продолжительности жизни всей галактики Млечный Путь.
