Читать книгу В поисках космического разума. Тайны иных миров - Группа авторов - Страница 3

6 загадок Солнечной системы, которым нет объяснения

Ученые из Лаборатории реактивного движения НАСА и Национальной лаборатории Лос-Аламоса (США) составили список астрономических явлений, наблюдающихся в Солнечной системе, которые объяснить совершенно невозможно. Эти факты многократно проверены, и сомневаться в их реальности не приходится. Но в существующую картину мира они совершенно не вписываются. А это означает, что либо мы не совсем правильно понимаем законы природы, либо… кто-то эти самые законы постоянно меняет.

Кто разгоняет космические зонды. В 1989 году исследовательский аппарат «Галилео» отправился в путешествие к Юпитеру. Чтобы придать ему нужную скорость, ученые использовали «гравитационный маневр». Зонд дважды приближался к Земле так, чтобы сила гравитации планеты смогла его «подтолкнуть», придавая дополнительное ускорение. Но после маневров скорость «Галилео» оказалась выше рассчитанной. Методика была отработана, и до того все аппараты разгонялись нормально. Потом ученым пришлось отправлять в дальний космос еще три исследовательские станции. Зонд NEAR отправился к астероиду Эрос, «Розетта» полетела изучать комету Чурюмова-Герасименко, а «Кассини» ушла к Сатурну. Все они совершали гравитационный маневр одинаково, и у всех окончательная скорость оказывалась выше расчетной – за этим показателем ученые следили всерьез после замеченной аномалии с «Галилео».

Объяснения не было. Зато все аппараты, отправленные к другим планетам после «Кассини», странное дополнительное ускорение при гравитационном маневре уже почему-то не получали. Так что же за «нечто» в период с 1989 («Галилео») по 1997 год («Кассини») придавало всем зондам, уходившим в дальний космос, дополнительный разгон? Ученые до сих пор разводят руками: кому понадобилось «подтолкнуть» четыре спутника? В уфологических кругах даже возникала версия, что некий Высший разум решил, что надо бы помочь землянам исследовать Солнечную систему.

Сейчас этот эффект не наблюдается, и проявится ли он когда-нибудь еще – неизвестно.

Почему Земля убегает от Солнца? Ученые давно научились измерять расстояние от нашей планеты до светила. Сейчас оно считается равным 149 597 870 километрам. Раньше полагали, будто оно неизменно. Но в 2004 году российские астрономы обнаружили, что Земля удаляется от Солнца примерно на 15 сантиметров в год – это в 100 раз больше, чем погрешность измерений. Происходит то, что раньше описывали лишь в фантастических романах: планета отправилась в «свободное плавание»? Природа начавшегося путешествия пока неизвестна. Конечно, если скорость удаления не изменится, то пройдут еще сотни миллионов лет, прежде чем мы отойдем от Солнца настолько, что планета замерзнет. Но вдруг скорость увеличится? Или, наоборот, Земля начнет приближаться к светилу?

Кто не пускает «Пионеров» «за границу». Американские зонды «Пионер-10» и «Пионер-11» были запущены соответственно в 1972 и 1983 годах. На сегодня они уже должны были выйти за пределы Солнечной системы. Однако в определенный момент и один, и второй по непонятным причинам стали менять траекторию, словно неведомая сила не хочет отпускать их слишком далеко. «Пионер-10» отклонился от рассчитанной траектории уже на 400 тысяч километров. «Пионер-11» в точности повторяет путь собрата. Есть множество версий: влияние солнечного ветра, утечка топлива, ошибки программирования. Но все они не слишком убедительны – корабли, запущенные с интервалом в одиннадцать лет, ведут себя одинаково.

Если не принимать в расчет козни инопланетян или божественный замысел не выпустить людей за пределы Солнечной системы, то, возможно, тут как раз проявляется влияние загадочной темной материи. Или действуют какие-то неизвестные нам эффекты?

Что таится на окраине нашей системы. За карликовой планетой Плутон найден загадочный астероид Седна – один из самых крупных в нашей системе. К тому же Седна считается самым красным объектом в нашей системе – он даже краснее Марса. Почему – неизвестно. Но главная загадка в другом. Полный виток вокруг Солнца Седна делает за 10 тысяч лет, причем обращается по очень вытянутой орбите. То ли этот астероид прилетел к нам из другой звездной системы, то ли, как считают некоторые астрономы, с круговой орбиты его сбило гравитационное притяжение какого-то крупного объекта. Какого? Астрономы пока не могут его обнаружить.

Почему солнечные затмения такие идеальные. В нашей системе размеры Солнца и Луны, а также расстояние от Земли до Луны и до Солнца весьма оригинальны. Если с нашей планеты наблюдать солнечное затмение, то диск Селены идеально и полностью закрывает диск светила – их размеры совпадают в точности. Была бы Луна чуть меньше или находилась бы дальше от Земли, и полных солнечных затмений у нас не было бы никогда. Случайность? Что-то не верится…

Отчего мы живем так близко к нашему светилу. Во всех изученных астрономами системах планеты располагаются так: чем крупнее планета, тем ближе она к светилу. В нашей же Солнечной системе гиганты – Сатурн и Юпитер – располагаются в середине, пропустив вперед «малышей»: Меркурий, Венеру, Землю и Марс.

Если бы у нас был такой же миропорядок, как в окрестностях всех других звезд, то Земля находилась бы где-то в районе нынешнего Сатурна. А там царит адский холод и нет никаких условий для разумной жизни.

Там, где живут инопланетяне: Солнечная система

Марс. Диаметр Марса 6792 км (0,53 диаметра Земли), гравитация – 0,37 земной, атмосферное давление в 80–160 раз меньше земного. Сутки почти равны земным, а вот 1 оборот вокруг Солнца длится 687 земных дней.

Марс находится на границе так называемой «зоны жизни» (она же обитаемая зона). Это значит, что планета может получать от Солнца ровно столько тепла, сколько необходимо для существования океанов из жидкой воды на экваторе. Однако из-за крайне разряженной атмосферы моря и реки на Марсе существовать не могут: вода частично замерзает, а частично испаряется из-за низкого давления. Основная часть воды сконцентрирована под поверхностью в районах полюсов. Тем не менее видимые из космоса полярные шапки состоят по большей части не из водяного льда, а из замерзшего углекислого газа, температура замерзания которого значительно ниже температуры замерзания воды.

Таким образом, сейчас Марс представляет собой крайне неблагоприятную для жизни планету: на экваторе достаточно тепло, но отсутствует вода, а на полюсах большие запасы воды, но весьма холодно – в зимний период там замерзает даже углекислый газ (человечеству неизвестно о бактериях, которые могут расти и развиваться при температурах ниже –82 °С, тогда как в зимний период времени марсианские полюса промерзают до –153 °С).

Помимо этого на красной планете отсутствует магнитное поле, что сводит на нет проявления всякой жизнедеятельности. То есть при солнечной вспышке, направленной на Марс, на планету обрушиваются смертельные дозы радиации, задержать которые атмосфера планеты просто не в состоянии.

Так почему же в рейтинге внеземной жизни Марс занимает первое место? Чтобы ответить на этот вопрос, нужно посмотреть, как Марс выглядел три миллиарда лет назад.

Конечно, марсианская природа кардинальным образом отличалось от земной: растения были гораздо крупнее – сорняки-гиганты в человеческий рост, стометровые березки и километровые секвойи – если представить на Марсе наши растения. Что точно некогда объединяло две планеты – это моря, реки и атмосфера. Доказательством служат многочисленные снимки высохших морей и русел рек. А значит, когда-то на Марсе присутствовали все необходимые условия для зарождения жизни. Ученые убеждены, что именно Марс, а не Земля, был первой обитаемой планетой в Солнечной системе.

Что же произошло? Почему Марс превратился в безжизненную пустыню?

Все дело в отсутствии магнитного поля, а также в относительно малом размере планеты. В течение миллионов лет не защищенная магнитным полем атмосфера сдувалась «порывами» солнечного ветра в космос, океаны постепенно замерзли и испарились. По мнению ученых, Марс потерял свое магнитное поле 4 миллиарда лет назад в результате остановки ядра, вызванной столкновением планеты с гигантским космическим объектом.

Также существует гипотеза, что именно благодаря этой космической катастрофе на Земле и появилась жизнь. Известный британский физик Брайан Кокс и его коллеги считают: после того как в Марс врезалось неопознанное космическое тело, произошел мощный взрыв, в результате которого к Земле устремились миллиарды обломков, на «борту» которых присутствовал весь биологический материал, необходимый для переселения марсианской жизни на поверхность новой планеты.

Хотя, возможно, следует задаться вопросом: могла ли 3,5 миллиарда лет назад жизнь зародиться не только на Земле, но и на Марсе – ведь условия на обоих планетах в тот период были одинаковые? И, возможно, уже есть ответ на этот вопрос!

Это метеорит ALH84001, найденный в Антарктиде в 1984 году. Пятнадцать миллионов лет назад он откололся от Марса и тринадцать тысяч лет назад упал на Землю. Долгое время он дожидался своего часа, и вот в 1996 году срез метеорита попал под микроскоп. По составу было установлено, что это гость с Марса. Более детальное исследование показало, что материал метеорита содержит микроструктуры, напоминающие окаменевшие отходы жизнедеятельности земных бактерий.

После долгих исследований ученые так и не пришли к однозначному выводу, что перед ними: доказательство существования марсианской жизни или бесполезный инопланетный булыжник. Так или иначе, сейчас на Марсе работает марсоход Curiosity, который должен дать точный ответ на вопрос: «А была ли на Марсе жизнь?»

Может ли существовать на Марсе жизнь сейчас? Вполне вероятно, что где-то под поверхностью смогли выжить и приспособиться к изменениям среды некие бактериальные формы жизни. В пользу этого говорит обнаруженный в атмосфере Марса метан, который в условиях этой планеты очень быстро разлагается, а значит, должен присутствовать постоянный источник его пополнения: это либо геологическая активность (пока действующих вулканов на Красной планете не обнаружено), либо отходы жизнедеятельности бактерий.

Итак, подведем итоги!

• Обнаруженные исследователями факты свидетельствуют о том, что некогда на Марсе существовали простейшие представители живых существ.

• Все условия для богатой инопланетной флоры также присутствовали.

• Так живет кто-нибудь на Марсе сейчас? С вероятностью 50 % под поверхностью планеты смогли выжить бактерии.

Европа. Земляне узнали о Европе в январе 1610 года, когда Галилео Галилей с помощью изобретенного им телескопа с 20-кратным увеличением обнаружил четыре самых крупных спутника Юпитера – Ио, Ганимед, Каллисто и Европу.

Это открытие стало знаковым в истории изучения Солнечной системы. Благодаря ему рассыпалась в прах поддерживаемая Церковью геоцентрическая система и нашла подтверждение разработанная Коперником гелиоцентрическая.

Европа по размерам слегка уступает земной Луне – 3120 км против 3470 км. На спутнике присутствует атмосфера, состоящая преимущественно из молекулярного кислорода. Однако кислород Европы имеет совершенно иное происхождение, чем земной. Он имеет не биологическую природу, а образуется, когда солнечное ультрафиолетовое излучение и заряженные частицы, идущие от магнитосферы Юпитера, сталкиваются с поверхностью Европы, расщепляя при этом присутствующую в достаточном количестве воду на ее составляющие – кислород и водород.

Поверхность спутника очень ровная, перепады высот не превышают нескольких сотен метров. Европа состоит из водяного льда, который при таких низких температурах имеет прочность стали. В некоторых местах на поверхности льда видны борозды и трещины.

Поверхность Европы совсем не благоприятна для жизни: это холодная ледяная пустыня, лишенная атмосферы, практически не получающая тепла от Солнца.

Орбита вращения этого спутника вокруг Юпитера проходит через так называемый «радиационный пояс Юпитера», из-за чего поверхность Европы «фонит» весьма сильно.

Так почему же в рейтинге внеземной жизни в нашей планетарной системе Европа занимает второе место? Обратим внимание на внутреннее строение Европы.

Во многом оно схоже с земным: то же каменисто-металлическое ядро, та же мантия, однако кора совсем тоненькая, в отличие от земной, но зато под ней покоится самый настоящий океан, глубина которого составляет 70–100 километров! Объем воды этого океана в 2 раза превышает объем всей воды на Земле. Прикрывает океан ледяная корка толщиной 10–15 километров.

Интересно, как мог образоваться такой гигантский океан из жидкой воды так далеко от Солнечного тепла и света? Какие силы не дают ему промерзнуть до дна?

Ответ на эти вопросы – Юпитер. Вернеее, те колоссальные приливные силы, что воздействуют на Европу со стороны Юпитера и других спутников! При этом выделяется огромное количество энергии, которая разогревает ядро и мантию Европы, а те в свою очередь передают тепло океану, не давая ему замерзнуть.

Итак, может ли существовать жизнь в этом подледном океане, никогда не видевшем солнечного света? Ответ на этот вопрос можно найти в глубинах океанов нашей планеты.

На дне океана в рифтовых долинах срединных океанических хребтов сквозь толщу коры вырываются под давлением струи очень горячей воды, которая по трещинам проникла в океаническую литосферу и там разогрелась за счет вулканического тепла до 300–400 градусов. При этом в ней растворилось много сероводорода, сульфидов, сульфатов, оксидов металлов и твердых частиц, которые, выпадая при охлаждении воды, придают ей черную окраску. Благодаря этому вырывающиеся из литосферы струи воды напоминают клубы черного дыма и называются черными курильщиками.

Постепенно в процессе охлаждения твердые частицы оседают и формируют вокруг водяных фонтанов конические трубы. Их высота достигает нескольких метров. Серьезные исследования черных курильщиков стали возможны только после создания специальных глубоководных управляемых аппаратов. И тут свершилось невероятное – в рифтовых зонах на огромной глубине, куда не пробиваются солнечные лучи, были найдены настоящие оазисы с богатой фауной.

Это открытие стало для исследователей настоящим шоком, так как обычно на таких глубинах численность и биомасса живых существ чрезвычайно мала. Однако первые же фотографии, сделанные через иллюминаторы подводных аппаратов, показали колоссальное обилие вокруг курильщиков живых существ, формирующих вокруг себя целостную иерархическую экосистему, в которой различные виды животных связаны между собой питательной цепочкой. Курильщики заменили им Солнце, щедро поставляя в огромных количествах тепло, энергию, питательные вещества и соли.

Если эта теория верна, то черные курильщики или нечто подобное являются основными источниками энергии в холодном океане Европы, вокруг которых есть все необходимые условия для жизни.

Сегодня к Европе приковано внимание многих выдающихся ученых, находящихся в поиске инопланетных форм жизни. По сути, это космическое тело является даже более перспективным соискателем на роль обитаемого мира, нежели Марс. Океанические условий Европы таковы, что здесь глубинах могут существовать не только бактерии и примитивные организмы, но и более сложные формы как растительного, так и животного мира!

Кто знает, что встретим мы в океанах Европы? Ответ на этот вопрос мы сможем получить не раньше 2020 года – именно на это время запланирована отправка исследовательского автоматического аппарата, основной миссией которого станет доскональное исследование и изучение Европы. Местом приземления аппарата станет область вблизи одной из многочисленных расщелин в ледниковом панцире, где он возьмет образец льда и попробует отыскать в нем следы бактерий.

В последние годы разработано несколько перспективных проектов, направленных на изучение Европы с помощью космических аппаратов. Цели этих миссий разнообразные – от исследования химического состава Европы до поиска внеземной жизни в ее подповерхностном океане.

Каждая миссия к этой луне должна быть рассчитана с учетом высокой радиационной обстановки Юпитера, так как Европа получает около 540 бэр излучения в день (что численно равно 1971 зиверт/год; для сравнения: естественное фоновое излучение на Земле составляет 2,4 миллизиверт/год, а доза облучения всего в 5 зиверт способна убить человека).

Итак, подведем итоги!

• Большинство современных ученых сходятся в мнении, что Европа является пристанищем для простейших форм жизни – вероятность этого составляет целых 84 %.

• Чуть меньше тех, кто считает, что океан Европы населяют сложные формы жизни, такие как земные рыбы, – вероятность 60 %.

Итак, если Марс – это всего лишь источник ископаемых останков древней и, скорее всего, примитивной жизни, то Европа вполне может оказаться миром, полным разнообразных форм жизни, в том числе и сложных!

Титан. Третье место в списке самых перспективных космических тел на звание обитаемого мира занимает крупнейший из сатурновых спутников – Титан.

Этот космический гигант был обнаружен в 1655 году голландским физиком Христианом Гюйгенсом, который в прямом смысле пошел по стопам Галилея, открывшего спутники Юпитера. Наблюдая за кольцами Сатурна, Гюйгенс заметил яркий объект, делающий полный оборот вокруг планеты за 16 дней. На то время это был второй случай обнаружения спутника у планеты, которому предшествовало (45 лет назад) открытие Галилея. По аналогии с галилеевыми спутниками это космическое тело было названо гюйгенсовским спутником. Такое название просуществовало более двухсот лет – вплоть до 1847 года, когда вышла статья английского астронома Джона Гершеля, в которой он предложил назвать известные в то время семь спутников Сатурна именами братьев и сестер Кроноса.

До полетов «Вояджеров» о Титане практически ничего не было известно. В 1944 году американский астроном Джерард Питер Койпер обнаружил, что у Титана имеется атмосфера, но определить ее состав и другие характеристики с Земли не представлялось возможным. Однако уже тогда стало ясно, что Титан является «белой вороной» на фоне остальных спутников.

Всю недостающую информацию о Титане позволили восполнить данные, полученные «Вояджером-1», пролетавшим в 1980 году в непосредственной близости. Стал известен диаметр этого космического тела – 5152 км, что делает его вторым по величине спутником в Солнечной системе, после Ганимеда. Помимо этого, были определены величина атмосферного давления – оно в 1,5 раза больше, чем на Земле, – и сила тяжести, составляющая всего 1/7 от земной. Был сделан вывод: для того чтобы создавать такое давление, атмосфера Титана должна быть на порядок больше, чем на нашей планете.

Атмосфера Титана схожа с ранней атмосферой Земли – 95 % всех газов приходится на азот, оставшийся процент – этан, пропан и углеводороды.

На Титане наблюдается как парниковый, так и антипарниковый эффект. Первый вызван скоплением в высоких слоях атмосферы метана, который является хорошим проводником солнечного излучения. Его антипод – оранжевый туман из органических молекул, распространяющийся в нижних слоях атмосферы и активно поглощающий солнечные лучи. Влияние парникового эффекта приводит к увеличению температуры на 20 °С, благодаря этому на Титане очень тепло для столь удаленного от Солнца небесного тела – средняя температура составляет –179 °С.

Лед на Титане – это горная порода, по твердости сопоставимая со сталью. При таком холоде и при отсутствии воды на Титане просто не может быть жизни, так как столь суровые условия не дают шансов на выживание даже самым примитивным из известных науке микроорганизмов. И тем не менее Титан занимает третье место в рейтинге лучших мест для обнаружения внеземной жизни в пределах Солнечной системы. Почему?

Помимо замечательно атмосферы, у Титана есть еще одна особенность, выделяющая его из всех объектов Солнечной системы и ставящая его на одно из первых мест в списке потенциально обитаемых миров.

14 января 2005 года зонд «Гюйгенс» опустился на поверхность Титана, и последовала череда невероятных открытий. Самым неожиданным стало то, что Титан очень похож на Землю! Только на Титане и Земле можно попасть под дождь, источником которого является содержащаяся в атмосфере влага. На Титане, как и на нашей планете, есть моря, реки, озера и болота. Механизм круговорота жидкости на этом спутнике известен – испаряясь из морей, жидкость конденсируется в облака, после чего выпадает на поверхность, формирует реки, которые потом опять впадают в моря.

Но откуда там жидкая вода при –179 °С? Ответ очень прост. Ниоткуда: моря, реки и озера на Титане состоят на 80 % из этана (который в земных условиях представляет собой бесцветный газ без запаха, обладающий сильно выраженным наркотическим действием), на 10 % из метана (основной компонент природного газа), на 8 % из пропана (также содержится в природном газе), оставшиеся 2 % приходятся на газовый комплекс, основу которого составляют бутан, бутилен, аргон, ацетилен и бензол. Все эти вещества, встречающиеся на Земле в газообразном состоянии, на Титане перешли в жидкое под действием сверхнизких температур и образуют «суп» из смеси углеводородов.

В 2029 году ожидается прибытие к Титану новой миссии Titan Saturn System Mission – совместного проекта «Европейского Космического Агентства» (ЕКА) и НАСА. Главной задачей этой миссии остается поиск жизни.

Так может ли существовать жизнь на Титане? В привычном нам виде – нет. Но возможна ли жизнь, которая будет использовать углеводороды вместо воды? Да! Еще в 2005 году астробиолог Крис Маккей заявил, что если на Титане есть микроорганизмы, то они должны активно потреблять атмосферный водород, концентрация которого у поверхности должна быть значительно ниже, чем в нижних слоях атмосферы. В июне 2010 года его теорию подтвердил Даррелл Штробель из Университета Джона Хопкинса, который сообщил, что верхние слои атмосферы Титана перенасыщены водородом и чем ближе к поверхности, тем его меньше, а следовательно, кто-то или что-то его усиленно поглощает. По его мнению, это некая метаногенная форма жизни. В том же месяце научное сообщество узнало о том, что у поверхности Титана не имеется ацетилена, который присутствует в верхних слоях атмосферы в достаточном количестве, что согласуется с гипотезой Штробеля, ведь ацетилен, как и водород, потребляется метаногенами.

Недавние исследования показывают, что под поверхностью Титана, на глубине 200 км, может залегать океан, состоящий целиком из жидкой воды и аммиака! Подповерхностный океан, в сравнении с поверхностным, – среда с более мягкими и благоприятными условиями как для зарождения, так и для развития живых организмов.

Конечно, аммиачно-водный раствор, находящийся под огромным давлением, имеющий отрицательные температуры по Цельсию (не замерзает он из-за того же аммиака и давления), – это не практически идеальный для жизни океан Европы, но в нем вполне можно выжить.

Итак, подведем итоги!

• Углеводородные моря и озера Титана кишат простейшими микроорганизмами, совершенно не похожими на земные, – 85 %.

• Вероятность существования более сложных форм жизни даже не стоит рассматривать, так как бактерии – это максимум, на что может рассчитывать спутник планеты, на котором единственный источник пищи – жидкие газы.

Энцелад – шестой по размерам спутник Сатурна. Был открыт в 1789 году в ходе наблюдений Уильяма Гершеля. Средний диаметр составляет 502 км, температура на поверхности –200 °С. Такая температура держится за счет достаточной удаленности спутника от Солнца и высокой отражающей способности поверхности, которая состоит изо льда.

До того как в начале 1980-х годов два межпланетных зонда «Вояджер» прошли вблизи Энцелада, о нем было известно мало; в частности, о наличии водяного льда на его поверхности. «Вояджер-1» обнаружил, что Энцелад движется по орбите внутри наиболее плотной части рассеянного кольца Е и обменивается с ним веществом, можно предположить, что кольцо Е обязано своим происхождением Энцеладу. «Вояджер-2» обнаружил, что на поверхности спутника представлены разнообразные ландшафты – от старого, сильно кратерированного рельефа, до молодого тектонического, где некоторые участки не старше 100 млн лет.

Вести наблюдение за Энцеладом лучше всего с поверхности Сатурна, где он будет занимать половину неба. В то же время знаменитые кольца Сатурна невозможно увидеть с Энцелада, так как они находятся с ним в одной плоскости.

Долгие годы этот объект не представлял совершенно никакого интереса для человечества, но все изменилось в 2005 году, когда космический аппарат «Кассини», прибывший к орбите Сатурна, прошел в непосредственной близости от Энцелада и передал на Землю любопытную информацию. Оказалось, что у этого спутника есть атмосфера, состоящая преимущественно из водяных паров.

Вывод один: что-то активно восполняет запас газов, которые не менее активно «смываются» в космос (притяжение Энцелада настолько низкое, что не может удержать даже самые легкие молекулы). Источником этих паров оказались гигантские гейзеры на Южном полюсе спутника, извергающие из глубин Энцелада струи жидкой воды на высоту до 100 километров. Позже оказалось, что эти непрерывные извержения жидкой воды формируют не только слабенькую атмосферу Энцелада, но и одно из колец Сатурна – кольцо Е, которое тянется за Энцеладом, как шлейф за кометой, образуясь из мельчайших частичек замерзшей воды, выброшенной гейзерами.

Кроме того, на Южном полюсе Энцелада, на глубине 10–15 км, существует океан соленой воды, по составу практически идентичный океанам Земли! Для поддержания существования этого океана и водяных гейзеров необходимо громадное количество энергии. Ученые убеждены, что ответ кроется в близком расположении спутника к Сатурну: мощные приливные волны планеты то сжимают, то растягивают крошечный Энцелад, как и Европу, сильно разогревая его недра. Этой энергии с избытком хватает на то, чтобы поддерживать температуру воды в подледном океане на уровне до 1 °С. И это при температуре –200 °C на поверхности Энцелада!

К сожалению, на «Кассини» отсутствует оборудование, которое может обнаружить биомаркеры, поэтому получить ответы мы сможем не раньше 2029 года. Именно тогда стартуют новые миссии к Сатурну. Тем не менее вот результаты исследований, которые смог провести «Кассини», используя имеющиеся приборы: в недрах Энцелада находится углеводородный «суп», жидкая вода – соленая и по составу очень близкая к земной, и есть источники тепла… все ключевые ингредиенты для возникновения примитивных форм жизни!

По мнению ученых из института SETI, Энцелад занимает второе место в списке кандидатов на звание обитаемых планет Солнечной планеты. В нашем же рейтинге он находится на четвертом месте.

Итак, подведем итоги!

• Подледный океан Энцелада населяют примитивные формы жизни! Вероятность – 60 %.

• Вероятность существования более сложных форм – 0 %.

Венера – третий по яркости объект на земном небосводе. Лучше всего наблюдать Венеру невооруженным взглядом за несколько часов до восхода и сразу после захода Солнца. В телескоп можно без труда понаблюдать за изменением видимой фазы диска планеты.

Галилео Галилей сделал величайшее открытие, которое описал следующим образом: «При выступлении Венеры из Солнца, когда передний ее край стал приближаться к солнечному краю и был (как просто глазом видеть можно) около десятой доли Венерина диаметра, тогда появился на краю Солнца пупырь, который тем явственнее учинился, чем ближе Венера к выступлению приходила. Вскоре оный пупырь потерялся, и Венера оказалась вдруг без края». Возникновение такого оптического эффекта Михаил Ломоносов объяснил наличием у Венеры атмосферы, а точнее, то преломлением в ее верхних слоях солнечных лучей.

Самая близкая к Земле планета в периоды наибольших сближений – не Марс, а Венера – в это время она находится почти на 20 % ближе к Земле, чем Марс. Но условия на Венере далеки до идеальных – это выжженная пустыня, температура в которой не отпускается ниже 400 °C.

На первых этапах исследования Венеры с помощью космических аппаратов лидировал СССР, запустивший в 1961 году программу «Венера». В то время американцев больше привлекал Марс, да и несколько запущенных на Венеру «Маринеров» не справились со своей задачей. Именно советские станции разведали львиную долю актуальной и по сей день информации о Венере.

Хотя Венеру и называют двойником Земли, как оказалось на практике, эти планеты совершенно не похожи друг на друга. На поверхность Венеры воздействует колоссальное давление, которое создает гораздо более плотная, чем земная, атмосфера. На 96,5 % атмосфера Венеры состоит из углекислого газа, который поднял температуру на этой планете до 464 °C! Атмосфера буквально пропитана серой и ее соединениями, начиная от смертельного сернистого газа и заканчивая целыми облаками серной кислоты, изливающейся в кислотных дождях (в состав этих облаков входит еще и соляная кислота).

Жизни на поверхности Венеры нет и не может быть – ни одно из живых существ не способно выдержать такие разрушительные воздействия. Однако, 4,5 млрд лет назад Венера выглядела совершенно иначе и являлась наиболее подходящим местом для зарождения жизни в Солнечной системе. Температура на поверхности не превышала температуру кипения воды, поэтому тогда на планете существовал океан, который и должен был стать рассадником разнообразных бактерий. Однако просуществовал этот океан совсем недолго – всего 500 млн лет, то есть гораздо меньше, чем марсианский и земной. Повышение температуры привело к испарению океанической воды, а солнечные ветры планомерно «вымывали» всю воду из атмосферы в космос.

По идее, при таких условиях Венеру должны были заселить простейшие организмы. Однако точно ответить на этот вопрос сейчас не может никто.

В 2002 году на Европейской конференции по астробиологии, проходившей в городе Грац (Австрия), ученые Дирк Шульце-Макуш и Луи Ирвин предположили, что в облаках Венеры присутствуют химические вещества, которые могут быть результатом жизнедеятельности организмов.

Неявным подтверждением этой гипотезы является наличие в атмосфере газов H2S и SO2, которые в нормальных условиях вступают друг с другом в активную реакцию и взаимно уничтожаются, и незначительного количества CO, механизм превращения которого в углекислый газ до сих пор неизвестен. Единственным объяснением столь странного атмосферного состава является присутствие некой микробной формы жизни, совершенно отличной от земной, рацион питания которой включает в себя СО и СO2.

В ближайшем будущем не запланировано ни одной миссии, нацеленной на поиск венерианской жизни. Да и современное исследование этой планеты идет довольно медленными темпами: единственный автомат, запущенный для изучения Венеры после советских кораблей серии «Венера» и «Вега», – это «Венера-экспресс», автоматическая станция «Европейского космического агентства», которая успешно работает на орбите Венеры уже больше шести лет и используется для изучения состава атмосферы планеты, а также ее взаимодействия с солнечным ветром.

Итак, подведем итоги!

• Жизнь на Венере могла зародиться лишь в начале ее существования. Возможно, что где-то под поверхностью планеты скрыты останки примитивных организмов, населявших древние моря Венеры. Вероятность найти такие останки составляет не более 25 %.

• Зародившаяся в ныне испарившихся океанах жизнь могла адаптироваться к происходившим с планетой изменениям и перекочевать в верхние слои атмосферы. Вероятность этого – 40 %!

Юпитер сильно выделяется на фоне других объектов Солнечной системы, и дело тут, конечно же, в его размерах. Сложно представить, но его масса составляет 319 масс Земли – на долю Юпитера приходится более 70 % от массы всех планет Солнечной системы! Диаметр этой планеты в 12 раз больше диаметра Земли и равен 133 710 километрам.

Размеры Юпитера близки к максимальным для планетарного объекта данного типа – если бы он весил еще больше, это привело бы к сжатию планеты. У Юпитера нет четко очерченной твердой поверхности. Чем ближе к центру планеты, тем выше температура и плотнее газ, в основном это водород. Атмосфера разделяется на три слоя:

– внешний, который целиком и полностью состоит из водорода;

– средний, где 90 % водорода и 10 % гелия;

– нижний, в состав которого входят водород, гелий и примеси гидросульфата аммония, аммиака и воды, из которых формируются три слоя облаков:

– верхние – облака аммиачного льда. Их температура постоянна и составляет -145 °С, давление не превышает 1 атм.;

– средние – облака ледяного гидросульфида аммония;

– нижние – водяной лед и конденсат в виде мельчайших капель жидкой воды.

Дальнейший спуск в атмосферу сопровождается все большим увеличением температуры и давления, значения которых достигают поистине чудовищных величин. Газы постепенно переходят в жидкую форму. Примерно на глубине в 21 000 километров давление составляет 200 000 земных атмосфер, а температура равна 6 000 °C! Здесь атмосфера плавно переходит в океан из жидкого металлического водорода, сформировавшийся под воздействием колоссальных давлений и высоких температур – при таких условиях потенциал ионизации водорода значительно меньше кинетической энергии электронов, что приводит к отделению электрона от протона, следствием чего является высокая электропроводимость металлического водорода. Предполагаемая толщина слоя металлического водорода – 42–46 тыс. км.

Во втором, нижнем, океане Юпитера активно протекают сложные электрические, конвекционные и магнитогидродинамические процессы. Известно, что именно они генерируют мощнейшее магнитное поле Юпитера.

Погрузимся еще глубже внутрь планеты – на 30 000 км. Температура поднялась до 30 000 °C, а давление до 100 000 000 атм. Здесь же приютилось и совсем крошечное ядро (которое, впрочем, в 10 раз тяжелее Земли и в 1,5 раза больше!). Ядро стало результатом слипания частиц, состоящих из тяжелых химических элементов. С него началось образование планеты. Тепловая энергия в ядре генерируется по механизму Кельвина – Гельмгольца, за счет чрезвычайно медленного гравитационного сжатия планеты. Юпитер не производит энергию ядерным синтезом, как Солнце, он слишком мал для этого, и его внутренняя температура слишком низкая для того, чтобы запустить ядерные реакции. Наличие внутренней тепловой энергии, возможно, вызывает конвекцию глубоко в жидких слоях Юпитера, вследствие чего наблюдаются сложные движения в верхних слоях облаков.

Гравитационное поле Юпитера выступает щитом для внутренних планет, в том числе и для Земли. Юпитер играет роль своеобразного космического «пылесоса», очищая Солнечную систему от кометного мусора. Юпитер сильно влияет на движение всех тел в Солнечной системе и не пропускает большую часть комет к внутренним планетам. Из-за своего мощного притяжения это гигантское небесное тело не только «принимает» на себя удары, но и отклоняет движение комет. Однако тут есть и обратная сторона медали. Юпитер влияет не только на кометы, но и на астероиды, изменяя их траектории совершенно непредсказуемым образом: чаще всего направляя их именно в сторону внутренних планет. Таким образом, получается, что Земля защищена от комет, но, в то же самое время, подвержена атакам астероидов. Тем не менее без Юпитера количество объектов, сталкивающихся с Землей, было бы намного выше.

Итак, может ли жизнь существовать на Юпитере? Из всей огромной атмосферной толщи Юпитера нас интересует только слой толщиной в 70 км, залегающий на 70-километровой глубине и уходящий вглубь планеты. Только там присутствуют все необходимые условия для зарождения простейшей жизни: давление – от 8 до 10 атмосфер Земли, – температура, в зависимости от глубины, колеблется от 0 до 100 °С, вследствие чего в этом слое существует столь необходимый компонент для формирования жизни, как жидкая вода! К сожалению, ее не так много, как на Земле, но некоторые области можно без преувеличения назвать настоящими оазисами, в которых происходит формирование небольших облаков, состоящих из газов, мельчайших капелек воды и углеводородов. Именно эти облака могут быть средой обитания бактериальных форм жизни.

Помимо этого, верхние слои атмосферы Юпитера могут населять простейшие живые организмы, использующие вместо воды аммиак. В пользу этой теории высказывался еще в 1970-х годах американский астрофизик Карл Эдвард Саган. Также нельзя исключать возможность химической эволюции в атмосфере Юпитера, где даже на небольшой глубине значения плотности и температуры высоки, так как расчетные скорости протекания химических реакций благоприятствуют этому.

Основываясь на результатах сложных физико-химических расчетов, американские ученые Карл Эдвард Саган и Эдвин Эрнест Солпитер вывели три гипотетические формы живых существ, потенциально обитающих в юпитерианской атмосфере.

1. Синкеры (англ. sinker – «грузило») – крошечные организмы, способные размножаться с молниеносной скоростью и давать большое число потомков. Это позволяет выжить части из них при наличии опасных конвекционных потоков, способных унести синкеров в горячие нижние слои атмосферы;

2. Флоатеры (англ. floater – «поплавок») – гиганты размером с небольшой город, похожие на воздушные шары. «На плаву» в верхних слоях атмосферы флоатеров удерживают органы, получившие название «воздушные мешки». Эти мешки наполнены водородом и гелием, откачка которого происходит непрерывно. Питаются такие существа органическими молекулами, кишащими в атмосфере, или вырабатывают их самостоятельно, подобно земным растениям.

3. Хантеры (англ. hunter – «охотник») – хищники, питающиеся флоатерами.

Впрочем, большинство видных ученых не придерживаются точки зрения Сагана, считая его рассуждения лишь игрой фантазии. Тем не менее газовые гиганты, подобные Юпитеру, столь распространены во Вселенной, что нет сомнений: где-то могут существовать и такие формы жизни.

Итак, подведем итоги!

• Жизнь на Юпитере может существовать исключительно в верхних слоях атмосферы и в простейших формах, вероятность найти ее невелика и составляет всего 30 %.

• Вероятность обнаружения более сложных форм жизни равна 0.

Ганимед представляет собой самый крупный спутник нашей планетарной системы. Его диаметр 5268 км, это на 8 % превосходит по размерам Меркурий и на 80 % Луну. Ганимед тяжелее Луны в 2 раза.

Орбита обращения Ганимеда вокруг Юпитера имеет правильную круговую форму с радиусом 1,07 млн км. Один оборот спутник успевает сделать за 7,155 земных суток. С поверхности Юпитера Ганимед хорошо виден: он в 15 раз крупнее Луны на земном небе.

Состоит Ганимед в основном из твердых каменных пород и водяного льда, причем и того и другого примерно поровну. У спутника также имеется сверхразряженная атмосфера, состоящая из кислорода, который образуется при бомбардировке льда радиоактивными частицами.

Поверхность Ганимеда покрыта древними кратерами. Более молодые кратеры вскрывают поверхностные слои, обнажая чистейший лед, в результате чего выглядят кристально белыми.

В конце 90-х годов ХХ века зонд «Галилео», исследовавший спутники Юпитера, сделал неожиданное открытие – у Ганимеда есть довольно сильное магнитное поле, которое защищает его от радиационных поясов Юпитера и космического излучения. Вслед за этим была выдвинута гипотеза, что спутник имеет богатое железом расплавленное ядро.

Вооруженный магнитометрами «Галилео» выяснил, что в магнитном поле Ганимеда происходят постоянные изменения. Ученые нашли единственное объяснение этому феномену – у самого крупного спутника Солнечной системы есть жидкая электропроводящая прослойка, скорее всего океан, который залегает на 170-километровой глубине под поверхностью.

Таким образом, на Ганимеде, возможно, существуют все условия для возникновения жизни: океан соленой воды, тепло, выделяемое ядром спутника, и магнитное поле, защищающее Ганимед от радиации.

Однако есть несколько «но». Во-первых, это температура воды – 70 °C, – во-вторых, гигантское давление, причиной которому 170-километровый слой каменных пород и льда.

На данный момент мы располагаем катастрофически малым количеством данных об этом мире, в результате чего шансы, что там могла зародиться жизнь, составляют 50/50. Несмотря на это, многие современные ученые убеждены, что именно океан Ганимеда является пристанищем для бактерий, микробов и более сложных форм проявлений жизни… к примеру, рыб, наподобие тех, что населяют глубины земных океанов.

Более детальную информацию по Ганимеду и его теоретическому океану мы получим не раньше 2025 года, именно тогда ожидается прилет к Юпитеру автоматической станции Europa Jupiter System Mission, которая займется поиском жизни на спутниках Юпитера.

Итак, подведем итоги!

• Если на Ганимеде есть океан, то шанс обнаружить там простейшие и более сложные живые организмы составляет 60 %.

Каллисто – четвертый по удаленности от своей центральной звезды Галилеев спутник и третий по размерам во всей Солнечной системе.

Каллисто является вторым крупнейшим спутником в системе Юпитера, первый – это Ганимед. Как и Ганимед, Каллисто представляет собой мир, полностью состоящий изо льда и горных пород. Здесь так же присутствуют древняя и более молодая поверхности.

Древняя усеяна многочисленными кратерами. Среди всех объектов Солнечной системы именно этот спутник является рекордсменом по количеству имеющихся на поверхности кратеров. Помимо этого, орбита обращения Каллисто вокруг Юпитера является самой удаленной, а это значит, что она подвержена наименьшему влиянию магнитосферы своей центральной звезды.

Однако под поверхностью Каллисто определенно залегает нечто, имеющее иную структуру, нежели поверхностные породы и лед. Подтверждением является то, что на стороне, обратной местам падения крупных метеоритов, должны формироваться складки и вспучивания, которые отсутствуют на Каллисто. Это означает, что где-то в недрах небесного тела происходит амортизация ударов некой, вероятно жидкой, прослойкой высокой плотности.

Возможность присутствия на Каллисто жидкого океана позволяет выдвинуть предположение, что там, так же как на Ганимеде и Европе, может существовать микробиологическая жизнь. Однако на этом спутнике более суровые условия, чем на Ганимеде и уж тем более на Европе. Таким образом, если на Каллисто и есть океан, то он гораздо холоднее, чем на Ганимеде, и это практически полностью исключает возможность зарождения хоть какой-либо жизни.

Вот что сказал известный американский ученый доктор Торренс Джонсон по поводу поисков жизни на Галилеевых спутниках: «Для зарождения жизни необходимо выполнение двух условий: наличие воды и энергии. На Каллисто достаточно воды, а вот единственный источник энергии, радиоактивный распад, за счет которого и происходит разогрев Каллисто, чрезвычайно слаб. По моему мнению, у нас гораздо больше шансов найти жизнь в океане Европы, активно подогреваемом приливными силами Юпитера».

Итак, подведем итоги!

• Единственными живыми обитателями Каллисто могут быть простейшие микроорганизмы, вероятность обнаружения которых составляет 15 %. Зарождение более сложных форм жизни при таких условиях невозможно.

Верны ли такие оценки, мы сможем узнать не раньше 2025 года, когда к Юпитеру прибудет беспилотный исследовательский аппарат Jupiter Ganymede Orbiter, нацеленный на исследование Ганимеда и Каллисто.

Церера. Астрономы XVIII века, основываясь на законах небесной механики, предположили, что между орбитами Марса и Юпитера должна существовать планета, однако обнаружить ее не удавалось даже с помощью самого мощного телескопа того времени. В 1801 году итальянский астроном Джузеппе Пьяцци открыл маленькую планетку на нужной орбите, которая была названа в честь древнеримской богини плодородия Цереры.

Однако вскоре выяснилось, что Церера тоже не подходит на роль пропавшей планеты, которой уже успели заочно дать имя Фаэтон: слишком уж мала оказалась находка. Тогда была выдвинута гипотеза, что пояс астероидов и его самый крупный объект Церера, – это не что иное, как обломки планеты Фаэтон, на которой имел место быть некий катаклизм, разваливший ее на части. Астрономам XIX – начала XX века так и не удалось собрать из Цереры и астероидов Фаэтон, основываясь на фундаментальных законах физики. Лишь в середине XX века, после тщательных исследований, стало ясно, что гипотетический Фаэтон не может существовать не только в теории, но и на практике: во-первых, суммарная масса всех астероидов и Цереры мала для полноценной планеты, во-вторых, мощные гравитационные силы Юпитера просто не позволили бы сформироваться столь крупному объекту, как планетарное тело.

В XXI веке Цереру вместе с Плутоном и другими объектами пояса Койпера перевели из разряда астероидов в новый класс – карликовых планет. Кроме того, Церера является самой близкой к Земле карликовой планетой.

Итак, что представляет собой эта миниатюрная планета: сферическое тело с диаметром ~950 км, то есть по своим размерам превосходит многие крупные спутники планет-гигантов. На снимках, сделанных космическим телескопом Хаббл, видно, что поверхность Цереры имеет красноватый цвет – это, скорее всего, тонкий слой соединений железа. В некоторых местах видны области, свободные от него, – чистый лед.

Именно благодаря своей массивности Церера стала планетой, а не астероидом. Когда она приобрела сферическую форму, запустился механизм гравитационной дифференциации ее внутренней структуры: тяжелые породы сместились к центру, положив начало формированию ядра, а легкие остались на поверхности – сегодня, исходя из данных о низкой плотности Цереры, они представляют собой 100-километровый слой криомантии из водяного льда, что составляет 50 % от общего объема планеты. Если растопить на Церере весь лед, то получим 200 миллионов кубических километров воды, что в 4,5 раза превышает запасы пресной воды на Земле!

Церера может оказаться зеркальным отражением Энцелада, то есть с большой долей вероятности под ее поверхностью залегает гигантский океан!

Океан покрыт слоем льда, в котором идет конвекция, и мы видим признаки этого: на снимках Хаббла поверхность Цереры очень ровная, как раз этого и следует ожидать в такой ситуации. По аналогии с Энцеладом можно предположить, что где есть вода, там может быть и жизнь. Вполне возможно также существование на Церере криовулканов, то есть гейзеров, выбрасывающих воду из океана так же, как на Энцеладе.

Но что же дает Церере энергию для поддержания возможного подповерхностного океана в жидком виде? На Цереру не действуют приливные силы, поэтому источник тепла здесь имеет несколько иную природу. Так как Церера больше Энцелада чуть ли не в 2 раза, то существует вероятность того, что у нее горячее расплавленное ядро, подогревающее океан. К тому же на Цереру гравитационно воздействует Юпитер, что также разогревает планету. Еще одним доводом, свидетельствующим в пользу существования жизни в гипотетическом океане Цереры, является то, что планета состоит из того же материала, что и окружающие ее астероиды, в которых, по последним исследовательским данным, содержится много сложных органических молекул, соединений и даже аминокислот, сформировавшихся еще на заре Солнечной системы. То есть возможно существование среды с близкими к идеальным условиями, где присутствует все самое необходимое для зарождения простейших форм жизни и последующего ее развития.

К сожалению, до последнего времени Церера мало кого интересовала, ее не изучал ни один космический аппарат, но скоро ситуация изменится. Работает автоматическая межпланетная станция Dawn, запущенная в 2007 году. Возможно, полученные этим зондом данные позволят Церере продвинуться вверх по списку главных претендентов на звание колыбели инопланетной жизни в Солнечной системе.

Итак, подведем итоги!

• Церера обитаема, и простейших организмов достаточно – вероятность этого 10 %.

• Возможность обнаружения более сложных форм инопланетной жизни – 2 %.

Считать себя высшим звеном в эволюционной цепи Вселенной – по крайней мере наивно. По теории вероятности, во Вселенной, где каждую секунду рождаются десятки новых галактик, взрываются тысячи сверхновых звезд и формируются сотни новых планет, просто не может существовать один-единственный обитаемый мир.

Благодаря новейшим технологиям человечеству за несколько лет удалось обнаружить добрую сотню планет земного типа, но кто сказал, что для развития инопланетной жизни необходимы условия, близкие к земным? Сегодня на звание инопланетной колыбели жизни, находящейся вне Солнечной системы, претендуют три планеты: две земного типа – HD85512b и Kepler-22b, и суперземля (она же сверхземля) – небесное тело, которое значительно тяжелее Земли, но гораздо легче газовых гигантов. GJ 667Cc. Однако узнать, обитаемы эти планеты или Земля – единственный оазис в безжизненной космической пустыне, мы сможем еще не скоро. При нынешнем уровне развития технологий путь до самой близкой к нам GJ 667Cc (22 световых года) займет 387 706 лет.