Еще до конца 21-го века человечество, скорее всего, сможет распространить земную жизнь на другие планеты. Но сначала оно должно ответить на несколько серьезных вопросов.
Космический зонд Cassini, исследующий Сатурн, завершил свою миссию 15 сентября 2017 года. Его курс был установлен на столкновения с газовым гигантом, и когда он вошел в его атмосферу, он был раздавлен давлением, которое увеличивалось. Остатки испарились под огромной температурой.
Cassini не должен был заканчиваться таким образом. Операторы с Земли могли позволить ему дрейфовать вокруг Сатурна на долгие годы. Но они намеренно не позволили этому случиться, опасаясь риска столкновения с покрытым льдом спутником Сатурна Энцеладом в будущем. Ученые подозревают, что под его ледяной оболочкой находится океан жидкой воды, где потенциально может существовать жизнь. Падение зонда Cassini могло привести к тому, что земные бактерии на борту распространятся на луну Сатурна. Таким образом, люди могли загрязнить биологическую среду Энцелада и уничтожить, возможно, простые организмы, живущие там, еще до того, как они были обнаружены.
Однако, если бы Кассини попал в Энцелад, у людей был бы шанс реализовать идею панспермии. Предполагается, что жизнь может перемещаться между небесными телами во Вселенной с помощью комет, астероидов или метеороидов.
Человечество пока не способно к целенаправленным действиям такого рода. Однако есть вполне реальный шанс, что в течение нескольких десятилетий он сможет перенести микроорганизмы на другую планету.
Возможности
Майкл Маутнер, биохимик из Университета Содружества Вирджинии и энтузиаст “управляемой панспермии”, утверждал в The Economist, что жизнь постоянно стремится к распространению. Поскольку люди достаточно развились, чтобы покорить космос, отправку семян земной жизни на другие планеты можно рассматривать как следующую, неизбежную фазу продолжающейся биологической эволюции. Некоторые даже предполагают, что эволюционное распространение земных форм жизни на планетах, вращающихся вокруг звезд, отличных от Солнца, будет представлять собой подготовку новых мест обитания для людей в отдаленном будущем, когда Земля больше не будет пригодна для жизни.
Распространение земной жизни на другие планетные системы станет возможным, если люди смогут найти способы преодолеть несколько проблем. Первое - это расстояние. Ближайшая известная внесолнечная планета, Проксима b, вращающаяся вокруг звезды Проксима Центавра, находится на расстоянии более 4,2 световых лет от Земли. Свету требуется более четырех лет, чтобы преодолеть это огромное расстояние. И здесь возникает вторая проблема. Чтобы достичь Проксимы b, самым быстрым зондам, которые человечество запустило в космос до сих пор, потребуется 60-70 тысяч лет. Энтузиасты работают над решениями, которые теоретически позволили бы космическим аппаратам размером с человеческий ноготь и весом в несколько граммов разгоняться до 1/5 скорости света. Но даже их путешествие займет до нескольких десятков лет.
Третья проблема заключается в том, чтобы найти способ затормозить транспортное средство, перевозящее драгоценный груз, у цели и безопасно посадить его на поверхность экзопланеты, что требует огромной энергии. Для его генерации космический корабль должен нести значительное количество топлива, и это значительно увеличит его массу. Именно по этой причине зонд НАСА New Horizons, который пролетел вблизи Плутона в июле 2015 года, выполнил только облетную миссию — он не только не пытался приземлиться на этом интересном шаре, но даже не вышел на его орбиту.
Выбор
Предположим, что эти трудности можно преодолеть. Но как отбирать кандидатов для такой миссии? Выбранные формы жизни, скорее всего, будут путешествовать в состоянии своего рода гибернации или так называемого анабиоза, когда происходит максимальное снижение жизнедеятельности организма. Кроме того, в течение многих лет полета будет подвергаться воздействию вредного космического излучения. Пассажиры, не устойчивые к нему, должны быть защищены от него, что, в свою очередь, будет способствовать значительному увеличению размеров и массы космического корабля.
Естественными кандидатами являются микроорганизмы, называемые Caenorhabditis elegans, которые не боятся даже самых неблагоприятных внешних условий. Они могут выживать при экстремальных температурах: от почти абсолютного нуля (273,15 градусов по Цельсию) до более 150 градусов по Цельсию. Они могут выдерживать сильные концентрации соли или давление, достигающее 6000 атмосфер. Они могут справиться с сильным ионизирующим излучением. Они могут обходиться без воды более 100 лет.
Другая возможность представлена Хадзиме Яно из японского космического агентства JAXA. Он предлагает специальный препарат из земных бактерий для панспермии. Используя методы синтетической биологии, можно подделать их ДНК, чтобы придать ей особую устойчивость. В пользу этой идеи говорит тот факт, что ученым известно о бактерии вида deinococcus radiodurans, которая может восстанавливать свою цепочку ДНК, если она повреждена в результате воздействия сильного излучения.
Закон
Остается еще один вопрос: хвастаясь тем, что мы являемся самым разумным видом на Земле и, так сказать, управляем всей планетой, имеем ли мы право думать о управляемой космической панспермии? Клаудиус Грос, физик из Франкфуртского университета имени Гете, опасается, что это может быть воспринято как вхождение в Божью шкуру. Потому что это несет в себе риск, о котором знали операторы зонда Кассини: поместив где-нибудь земные бактерии, мы убьем жизнь, которая развивалась там в прошлом совершенно независимо. И если мы хотим экспортировать земные организмы в надежде, что они будут развиваться, нам нужно выбирать миры с потенциально благоприятными для жизни условиями.
Наблюдая за светом от звезды, против которой движется экзопланета, астрономы могут анализировать спектр излучения и использовать этот метод для определения состава атмосферы планеты. Основываясь на химических соединениях, присутствующих в газовых оболочках небесных тел, можно с определенной степенью вероятности определить, есть ли на экзопланете живые организмы, представляющие интерес для людей — например, бактерии и микробы. Способность землян определять обитаемые миры значительно возрастет с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба.
Проблема в том, что во многих случаях исследователи не смогут со 100% уверенностью сказать, что на конкретной планете нет жизни. Тем больше оснований рассматривать возможность существования жизни в форме, неизвестной на Земле, на основе совершенно разных химических соединений.