Джим Грин, главный научный сотрудник американского космического агентства НАСА, на телефонной пресс-конференции рассказал о поисках жизни за пределами Земли. За 10 лет исследований ученые обнаружили воду, метан и другие признаки жизни в разных частях Солнечной системы, но опасаются, что Земля в будущем может потерять магнитное поле, и тогда ее ждет судьба Марса или Венеры. ЧТД законспектировал и перевел слова эксперта.
Одни ли мы во Вселенной
Мы решили искать жизнь за пределами Земли. Нам очень хочется найти ответ на один из, как нам кажется, основополагающих вопросов, который стоит перед человечеством. И этот вопрос — одни ли мы во Вселенной?
Хочу сразу сказать, что мы пока не нашли жизнь где-либо за пределами Земли. Но мы достигли впечатляющего прогресса в понимании, где ее искать. Что конкретно нужно считать признаками жизни.
Около 15 лет назад мы попросили наших астробиологов дать конкретное определение понятия «жизнь». Дело в том, что мы хотели создать инструменты, которые можно было бы использовать на космических кораблях, чтобы сделать замеры, точно отвечающие на вопросы о присутствии жизни на планете.
Ответ астробиологов о жизни нас, если честно, разочаровал.
Жизнь определяется тремя факторами. Во-первых, она характеризуется метаболизмом, обменом веществ. Во-вторых, она способна к размножению. В-третьих, она развивается, выделяя продукты жизнедеятельности. Это нас разочаровало, потому что мы не можем сконструировать такой инструмент, который сможет производить замеры всех этих трех параметров.
Так что мы должны самым пристальным образом рассмотреть первый аспект: жизнь характеризуется метаболизмом. Это означает, что жизнь, используя воду и вещества, перерабатывает вещества, выделяет энергию, а с помощью воды выводит отходы. Вода — ключевой элемент для обнаружения жизни по упомянутым критериям.
Так что 10 лет назад мы начали программу, которую назвали «Следуй за водой». Если мы найдем в нашей Солнечной системе области, где вода существует или существовала в жидкой форме, это будет означать, что, вероятно, там есть жизнь сейчас — или она была когда-то в прошлом.
За последнее десятилетие мы сделали огромное число замеров, и теперь у нас есть, можно сказать, первое качественное представление обо всех крупных объектах в нашей Солнечной системе. А это позволяет смоделировать процессы, которые происходили там на протяжении долгого времени. Это очень важно.
Что будет с Землей? Посмотрите на Венеру и Марс
Венера сегодня необитаема. Ее поверхность настолько горячая, что расплавляет сталь. Атмосферное давление на Венере огромно: чтобы его выдержать, нужно создать очень серьезное оборудование и подготовить сложную инфраструктуру, сравнимую с техникой, которая используется для погружения в глубины океана. Марс гораздо суше. Это почти пустынная планета с очень разреженной атмосферой. Но это сегодня.
Мы выяснили, что и Венера, и Марс в прошлом были такими же голубыми планетами, как нынешняя Земля. На обеих планетах были океаны. Они были очень похожи на Землю.
Мы предполагаем, что Венера была первой обитаемой планетой в нашей Солнечной системе, с существенными объемами воды на поверхности. За последние 700 млн лет она пережила масштабнейший, бесконтрольный «парниковый эффект» и в итоге превратилась в ту планету, которую мы знаем сегодня.
Могла ли на Венере существовать жизнь? Есть все основания полагать, что так и было — судя по размерам планеты, по веществам, которые присутствуют на ее поверхности, по океанам, которые, как мы предполагаем, там находятся. Но Венера стала развиваться по совсем другому пути. Такая же история и с Марсом. 2/3 его северного полушария были покрыты водой. В некоторых местах глубина достигала мили (1,6 км. — ЧТД).
У Марса, без сомнения, на протяжении долгого времени была климатическая система: дожди, облака, ледники и огромные океаны.
Марс тоже был голубой планетой, вероятно, около 800 млн лет. Это достаточно долго, чтобы появилась жизнь. Сегодня мы пришли к выводу: то, что произошло с Венерой, может произойти и с Землей. То, что случилось с Марсом, тоже может произойти с Землей. И мы должны, параллельно с поисками жизни, понять, как развивалась каждая из этих планет.
Под поверхностью Марса
Последние наблюдения, которые марсоход Curiosity сделал на этой планете, удивительны. Он обнаружил сложные молекулы углерода. С большой вероятностью эти молекулы появились в процессе жизнедеятельности. Кроме того, замеры показали присутствие метана. На Земле 95% этого газа образуется биологически. То есть его производят микробы, термиты, коровы, люди. Но, возможно, на Марсе молекулы метана образовались иным образом. Мы не знаем, но продолжаем исследования, чтобы это выяснить.
Хотя метан может появиться не из-за биологических причин, есть большой соблазн предположить, что жизнь может находиться под поверхностью Марса.
Кроме того, можно провести параллели с исследованиями биомассы, которые наши астробиологи проводят на Земле. В какую бы отдаленную точки Земного шара они ни отправлялись, с какими бы экстремальными температурами ни сталкивались, если они обнаруживали там воду, там же была и жизнь.
На самом деле, согласно последним гипотезам, биомассы под поверхностью Земли больше, чем на ее поверхности, где мы гуляем и где растет трава.
Метан на Титане: жидкость для «альтернативной» жизни
Есть удивительно много частей нашей Солнечной системы, где могут находиться обитаемые миры. Например, у гигантских планет есть спутники, и мы считали долгое время, что все они ледяные, если хотите, замороженные, а без воды в жидкой форме жизнь появиться не может. Но теперь мы понимаем, что на многих из этих спутников есть настоящие океаны, только с толстой ледяной коркой.
Например, Европа, спутник Юпитера. На ней под ледяной коркой находится океан, который вдвое превышает объем воды на Земле. Причем по своему размеру Европа сравнима с Луной.
Другой объект, который поразил наше воображение, — это Титан, спутник Сатурна. По размеру Титан сравним с Меркурием. У Титана есть своя атмосфера, которая в основном состоит из азота, — и это единственное небесное тело, помимо Земли, у которого на поверхности есть жидкость. Но эта жидкость — не вода, а метан. Причем некоторые метановые озера на Титане по площади больше, чем наше Черное море.
У Титана есть то, что мы называем круговоротом воды, — только этот круговорот состоит из метана. Океаны испаряются, испарения поднимаются наверх и выпадают осадки. В данный момент дожди идут на южном полушарии Титана и создают там новые моря.
Одна из причин, почему Титан так важен для нас, заключается в следующем: если мы хотим искать жизнь, похожую на нашу, то начать это надо именно здесь. Потому что здесь есть жидкость, которая может быть основой жизнедеятельности, — метан.
Когда Земля потеряет магнитное поле
Как я уже говорил, на Венере около 700 млн лет назад начался «парниковый эффект», и теперь она полностью необитаема. Мы хотим понять, что стало причиной.
Что произошло с Марсом, тоже нужно изучать. Сейчас у Марса нет магнитного поля, и солнечный ветер лишил его атмосферы. Почти все океаны полностью испарились, потому что влага поднялась в открытый космос, где ее подхватил и унес прочь солнечный ветер. Возможно, причина в том, что Марс потерял защиту своих магнитных полей.
Изучая Землю, мы видим: у нашего магнитного поля тоже проявляется тенденция к изменению. Мы знаем, что оно неоднократно менялось раньше. Мы не знаем, почему это происходит.
Сила магнитного поля может упасть до нуля. Это может произойти, если определенные течения внутри ядра Земли начнут двигаться в противоположном направлении, чтобы создать новое магнитное поле. Так что когда-нибудь придет время, когда магнитное поле Земли исчезнет, и она, как и Марс, окажется подвержена влиянию солнечного ветра.