Иммануил Кант был уверен: большинство планет обитаемы, а необитаемые рано или поздно будут заселены. Это не было мистикой — это была позиция разумного человека XVII–XVIII веков, убеждённого, что Творец не стал бы создавать мироздание ради одной планеты. Христиан Гюйгенс, заложивший основы современной астрономии, в 1698 году опубликовал «Космотеорос» — книгу, в которой рисовал идиллическую картину жизни на Меркурии, Марсе, Юпитере и Сатурне. По его представлению, там «колосятся тучные поля, согреваемые добрым теплом Солнца и орошаемые плодотворными росами и ливнями», а среди этих полей бродят существа, «наделённые разумом». В том, что так оно и есть, Гюйгенс не сомневался настолько, что написал прямо: если он в этом ошибается, то не может доверять собственному разуму ни в чём.
Это была не маргинальная позиция чудака. Значительная часть научного сообщества XVII–XVIII веков разделяла её — с той или иной степенью уверенности. Марс среди всех планет привлекал особое внимание: ближайший сосед, похожий на Землю по многим внешним признакам.
Что видел Гюйгенс и что это значило
В 1659 году Гюйгенс, наблюдая Марс в телескоп, установил: планета совершает полный оборот вокруг своей оси примерно за 24 часа. Почти как Земля. Он же первым зафиксировал постоянные «пятна» на поверхности — тёмные и светлые области, которые позднее получили названия «морей» и «пустынь». Светлые области имели красновато-оранжевый цвет, тёмные — серый, голубой или зеленоватый. На полюсах отчётливо просматривались ледяные шапки. Всё это складывалось в картину, которая при минимальной доле воображения — а у людей XVII века воображение работало вполне исправно — выглядела убедительно: вот климатические зоны, вот полярные льды, вот моря с водой.
По мере совершенствования оптики наблюдения становились точнее, и Марс не разочаровывал. Полярные ледники наступали и отступали сезонно. «Моря» меняли окраску: весной и летом — голубовато-зелёные, осенью и зимой — коричневатые. В 1860 году было высказано предположение, что никакие это не моря, а самые настоящие леса. Растительность, которая меняет цвет со сменой сезонов. Это казалось логичным, наблюдательным образом обоснованным и вполне приемлемым выводом.
Настоящий перелом произошёл в 1877 году. Итальянский астроном Джованни Скиапарелли объявил, что поверхность марсианских «пустынь» покрыта сетью тонких правильных линий — прямых, тянущихся на сотни километров. Он назвал их «canali» — по-итальянски это значит просто «протоки» или «русла». Но переводчики и журналисты донесли до публики другое слово: «каналы». А каналы в 1877 году означали одно — искусственные сооружения.
Персиваль Ловелл и теория умирающей цивилизации
Меньше всего нужно представлять Персиваля Ловелла шарлатаном. Это был состоятельный бостонский аристократ с настоящим научным образованием, путешественник и писатель, который в 1894 году на собственные деньги основал обсерваторию в Аризоне — специально для изучения Марса. Он наблюдал планету систематически, собирал данные методично и выдвигал гипотезы, которые, при тогдашнем уровне знаний, не были абсурдными. Проблема была не в методе, а в исходных данных.
Ловелл обратил внимание, что климат Марса крайне сухой, полярные шапки состоят, по его убеждению, из водяного льда, а «моря» скорее всего безводны — они не отражают солнечный свет, как отражала бы настоящая водная поверхность. Вывод: единственный источник воды на планете — это полярные льды, которые тают летом и питают некую систему распределения влаги. Сезонные изменения цвета «морей», распространяющиеся волнами от одного полюса к другому в течение шести марсианских месяцев, Ловелл объяснял просто и последовательно: это растительность, которая пьёт талую воду.
А раз есть растительность — есть и те, кто её поливает. Каналы Скиапарелли укладывались в эту схему идеально: грандиозная ирригационная система, построенная разумными существами на планете, теряющей воду и атмосферу. Марсиане в концепции Ловелла были не захватчиками и не богами. Они были инженерами-оптимизаторами, ведущими отчаянную борьбу за воду на высыхающем мире. Он написал об этом три книги — «Марс», «Марс и его каналы», «Марс как пристанище жизни» — и пропагандировал свои идеи до самой смерти в 1916 году.
Именно Ловелл дал образу марсианина литературную жизнь. «Война миров» Уэллса вышла в 1898 году — в разгар «марсианского бума». «Аэлита» Алексея Толстого написана в 1922-м. Бесчисленные романы, рассказы, сценические постановки, а впоследствии фильмы и радиоспектакли — всё это выросло из ловелловской теории умирающей цивилизации, которая тянет воду через пустыню по каналам длиной в тысячи километров.
Как рассыпалась теория
После смерти Ловелла его идеи продолжали жить в массовом сознании, но в академической среде накапливался скептицизм. Спектральный анализ марсианской атмосферы давал результаты, не совместимые с густой, водянистой, пригодной для жизни средой. Дискуссия шла десятилетиями, пока не пришли аппараты — и не закрыли вопрос со всей возможной определённостью.
«Маринер-4» в 1965 году передал первые крупные снимки поверхности Марса с близкого расстояния. Никаких каналов. Советские аппараты серии «Марс» добавили данных. «Маринер-9» в 1971–1972 годах покрыл снимками всю поверхность планеты. Американские «Викинги» в 1976 году сели на поверхность. К тому моменту картина стала полной — и она не имела никакого отношения к тому, что рисовал Ловелл.
Полярные шапки оказались не из водяного льда, а преимущественно из замёрзшего углекислого газа. Светлые области — не пустыни с песком, а пологие равнины, покрытые пылью. Тёмные области — не моря и не леса, а районы с обилием кратеров, которые просто выглядели иначе с Земли. Сезонные изменения цвета объяснились пыльными бурями: ветры перераспределяют пыль по поверхности, и яркость участков меняется. «Каналы» Скиапарелли и Ловелла оказались оптической иллюзией — человеческий глаз склонен выстраивать в прямые линии хаотически расположенные более тёмные объекты, особенно при наблюдении на пределе разрешающей способности инструмента.
В целом Марс оказался куда ближе к Луне, чем к Земле: разрежённая атмосфера в основном из углекислого газа, давление у поверхности в 160 раз ниже земного, средняя температура около минус 60 градусов Цельсия, никакого магнитного поля, защищающего поверхность от солнечной радиации. Прощай, Аэлита.
Русла, которых не было видно с Земли
Но здесь история делает неожиданный разворот. Пока зонды уничтожали одну марсианскую мифологию, они создавали основания для другой — куда более скромной, но, возможно, более реальной.
На снимках «Маринера-9» обнаружились русла. Настоящие высохшие речные долины, каньоны, дельты — следы потоков жидкости, которая когда-то текла по поверхности планеты в огромных количествах. Эти русла не были видны с Земли и не имели ни малейшего отношения к «каналам» Ловелла. Они обнаружились именно потому, что зонды смотрели вблизи и без атмосферных помех. Некоторые из них сопоставимы по масштабу с земными системами великих рек.
В 1976 году «Викинг» подтвердил: в атмосфере Марса присутствуют пары воды. Водяной лёд в северной полярной области — факт. Вечная мерзлота в высоких широтах — вероятно. Марс не был обводнён в момент наблюдений, но очевидно, что вода там была. Много воды. Давно.
Что нашли марсоходы
С 1997 года, когда на Марс впервые прибыл «Пасфайндер» с маленьким марсоходом «Соджорнер», исследования Красной планеты приобрели качественно иной характер. Если раньше данные поступали от пролетающих аппаратов или орбитальных зондов, то теперь на поверхности начали работать самоходные лаборатории.
Марсоходы «Спирит» и «Оппортьюнити», севшие в 2004 году, нашли минеральные свидетельства присутствия воды — прежде всего в виде гематита в форме мелких сферических конкреций, которые образуются в водной среде. «Спирит» обнаружил под своими колёсами слои почвы со следами испарения плёнок воды: растворимость солей в образцах указывала на длительный контакт с жидкостью. «Оппортьюнити» провёл на Марсе без малого пятнадцать лет — и последовательно документировал минералогию озёрных осадков.
«Кьюриосити», севший в кратер Гейла в 2012 году, занимался уже не поиском воды как таковой, а поиском условий обитаемости. В осадочных породах дна древнего озера он нашёл то, что искал: химические элементы, необходимые для жизни, — углерод, водород, кислород, азот, серу, фосфор. Органические молекулы. Метан в атмосфере, концентрация которого, судя по измерениям, сезонно колеблется — что само по себе загадочно, поскольку в условиях марсианской атмосферы метан должен распадаться быстро, и если его постоянно фиксируют, значит, есть какой-то источник. Что за источник — геологический или биологический — неизвестно.
«Персеверанс», работающий с 2021 года в кратере Джезеро, установил с достаточной уверенностью: кратер был озером. Там есть дельта — отложения, характерные для устья реки, впадавшей в озеро. Марсоход бурит керны и складывает их в герметичные контейнеры для последующей отправки на Землю. Миссия по возвращению образцов — совместный проект NASA и ESA — должна была доставить их к 2033 году, но столкнулась с бюджетными трудностями и пересматривается. Пока образцы лежат на поверхности Марса в нескольких десятках тщательно промаркированных тюбиков.
Подземный океан глубиной в километры
В 2024 году исследовательская группа из Калифорнийского университета в Беркли опубликовала в PNAS работу, основанную на сейсмических данных аппарата InSight, который работал на поверхности Марса с 2018 по 2022 год. Вывод: под поверхностью планеты на глубине от 11,5 до 20 километров в пористых породах содержится достаточно воды, чтобы, если бы она вышла на поверхность, покрыть весь Марс океаном глубиной около 1,6 километра.
Это не поверхностная влага и не лёд в вечной мерзлоте. Это жидкая вода — предположительно, солёная и тёплая, сохранившаяся в трещинах базальта на такой глубине, где температура достаточно высока, а давление не позволяет ей замёрзнуть. Добраться до неё не может ни один из существующих буровых методов: самые глубокие скважины на Земле не достигают 13 километров, и то при несравнимо большем финансировании и технической оснащённости.
В том же 2024 году, но на другом конце планеты — на вершинах крупнейших марсианских вулканов — аппарат ESA TGO зафиксировал водяной иней. На четырёх вершинах, в том числе на горе Арсия высотой около 18 километров. Оценочное количество — не менее 150 000 тонн, эквивалент примерно 60 олимпийских бассейнов. Иней появляется на короткое время после рассвета и испаряется по мере нагрева — в условиях разрежённой марсианской атмосферы этот цикл происходит ежедневно.
Метан, органика и то, что называют «биосигнатурами»
Слово «биосигнатура» означает химическое или физическое свидетельство, которое может указывать на биологические процессы. Применительно к Марсу оно требует крайней осторожности: любое из обнаруженных на планете веществ может иметь чисто геологическое происхождение. Но их совокупность становится всё более интересной.
Органические молекулы в марсианских осадочных породах «Кьюриосити» обнаружил ещё в 2018 году — тиофены, бензол, толуол, метилхлорид. Возраст пород — около трёх миллиардов лет. Органика не равна жизни: она может образовываться абиотически. Но она является строительным материалом жизни, и её наличие говорит о том, что условия для образования сложных молекул на Марсе существовали.
Метан фиксировался несколько раз с орбиты и с поверхности. Его концентрация непостоянна: она то выше, то ниже. Это само по себе требует объяснения. На Земле около 90% атмосферного метана имеет биологическое происхождение — его выделяют метаногенные бактерии. Оставшиеся 10% — геологические источники. На Марсе картина может быть обратной или полностью абиотической. Но сам факт сезонных колебаний концентрации говорит о том, что источник активен сейчас, в наше время, а не законсервирован в древних породах.
В 2024 году исследование образцов из кратера Джезеро показало высокую концентрацию в породах ферритина и креатинина. Оба биомаркера на Земле характерны для организмов, переживших тяжёлый физиологический стресс. Что именно они означают применительно к марсианским породам возрастом несколько миллиардов лет — открытый вопрос. Но он открыт именно потому, что ответ неизвестен, а не потому что вопрос неправомерен.
Что осталось от ловелловской традиции
Ловелл ошибся во всём конкретном. Полярные шапки — не водяной лёд, а углекислота. Каналы — оптическая иллюзия. Сезонная зелень — пыль. Никакой оросительной системы. Никаких марсиан.
Но он был прав в том, что Марс — не мёртвый мир. Просто жизнь там, если она была, выглядела не как цивилизация инженеров, перегоняющих воду через всю планету, а как нечто неизмеримо скромнее и древнее — одноклеточные организмы в мелководном тёплом озере три миллиарда лет назад, когда у Марса ещё было магнитное поле и плотная атмосфера. Или, возможно, микробы в подземных солёных резервуарах, где тепло и есть жидкая вода, — прямо сейчас.
«Аэлита» Алексея Толстого, написанная в 1922 году, изображала Марс умирающим — и в этом Толстой, в отличие от многих, был точен. Только умирал Марс не от жажды в исторически обозримом прошлом, а потерял атмосферу и воду несколько миллиардов лет назад — настолько давно, что от тогдашних условий остались лишь геологические записи в осадочных породах, которые сейчас читает «Персеверанс», стоя на дне высохшего озера.
Образцы, которые ждут на Марсе
На поверхности кратера Джезеро в нескольких строго определённых точках лежат герметичные контейнеры с кернами. Марсоход «Персеверанс» пробурил их, упаковал и оставил — в расчёте на то, что за ними когда-нибудь прилетят. Программа Mars Sample Return, совместный проект NASA и ESA, предполагала посадочный модуль, марсоход-подборщик, ракету для запуска образцов на орбиту и орбитальный аппарат для их захвата и доставки на Землю. По последним оценкам, стоимость программы превысила 10 миллиардов долларов. В 2024 году NASA объявило о пересмотре архитектуры миссии из-за бюджетных ограничений.
Образцы лежат. Роботы и спутники делают своё дело — собирают данные, бурят, фотографируют. Ответа на главный вопрос по-прежнему нет.
В 1957 году в советском кинофильме «Карнавальная ночь» персонаж по фамилии Огурцов произнёс фразу, которая немедленно вошла в обиход: «Есть ли жизнь на Марсе, нет ли жизни на Марсе — это науке неизвестно». Это было сказано как шутка. Прошло почти семь десятилетий, человечество отправило к Марсу более пятидесяти космических аппаратов, потратило на исследования планеты десятки миллиардов долларов, обнаружило под её поверхностью воду, нашло органику в древних породах и зафиксировало метан в атмосфере. Фраза по-прежнему точна.