Наука о чужих. Как ученые объясняют возможность жизни на других планетах - Антон Иванович Первушин Страница 109

атмосфере фосфина – соединения фосфора с водородом (РН3). На Земле этот бесцветный ядовитый газ образуется либо в ходе производственных процессов, либо в результате жизнедеятельности микробов, которые обитают в средах без кислорода. Концентрация фосфина в облаках планеты очень мала – около 20 частей на миллиард, тем не менее, количество фосфина значительно для того, чтобы интерпретировать его как указатель на скрытые биологические процессы, идущие на Венере. При анализе своих наблюдений учёные смоделировали альтернативные источники фосфина: воздействие солнечного света, выброс в атмосферу минералов с поверхности, вулканические извержения, молнии и прочее. Однако ни один из этих вариантов не позволил хотя бы приблизиться к полученным экспериментальным данным: все небиологические процессы, как выяснилось, способны произвести не больше одной десятитысячной от наблюдаемого количества редкого газа.

Если источником фосфина действительно являются микроорганизмы, то вряд ли они находятся на поверхности планеты: своеобразным «оазисом» для них могут служить верхние слои атмосферы на высоте 50 км, где температура колеблется от 30 до 50 °C, а давление составляет 1 бар. Впрочем, не следует забывать, что облака, формирующиеся там, состоят из концентрированной серной кислоты, которая убийственна для любых организмов, рождённых на Земле. Получается, обитатели Венеры должны иметь иную биологическую основу, отличающуюся от нашей.

Открытие фосфина сразу поставили под сомнение. Летающая обсерватория SOFIA (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy), принадлежащая NASA и другим научным организациям США и Германии, в ходе трёх наблюдений в ноябре 2021 года пыталась найти этот газ в атмосфере Венеры, но исследователи не увидели никаких его признаков. Они заявили, что если фосфин и присутствует на планете, то его концентрация не может превышать 0,8 части на миллиард. Однако группа Гривз не сдалась и, обработав данные, полученные обсерваторией, показала, что в действительности в них содержится подтверждение наличия этого газа, причём в количестве 3 части на миллиард. Кроме того, были проведены повторные наблюдения на телескопе JCMT, который снова «увидел» фосфин.

Воодушевлённые поиски признаков криптобиосфер в Солнечной системе чем-то напоминают марсианский бум конца XIX века, поэтому учёные ведут себя осторожно и не готовы сходу признать открытия. Пока мы не нашли на небесном теле хотя бы один микроорганизм, для любого процесса, похожего издалека на биологическую активность, следует искать иной природный источник, иначе может повториться казус с марсианскими «каналами».

4.2. Внесолнечная экзотика

Бурному развитию современной астробиологии способствовало не только изменение взглядов на условия, в которых может существовать жизнь: учёные наконец-то получили долгожданную возможность обнаруживать и исследовать планеты у других звёзд, называемые «внесолнечными мирами» или «экзопланетами» (exoplanet).

Несмотря на то, что обычные телескопы долгое время не позволяли их увидеть, регулярно появлялись сообщения о том, что кому-то из наблюдателей удалось выявить присутствие «невидимого спутника» у того или иного светила. Например, в августе 1844 года немецкий астроном Фридрих Бессель обратил внимание коллег на то, что движение Сириуса и Проциона по небу происходит не прямолинейно, как у других звёзд, а по «волнистой» траектории. Он правильно объяснил причину периодических отклонений от прямолинейного движения наличием у этих звёзд массивных спутников, которые своей гравитацией влияют на «материнские» светила. Действительно, когда спустя годы на Сириус и Процион направили большие телескопы, гипотеза Бесселя подтвердилась. Оказалось, что массы обнаруженных спутников сопоставимы с солнечной, но из-за слабой светимости их радиусы значительно меньше. Следовательно, плотность вещества там в десятки тысяч раз больше – такие объекты сегодня называют «белыми карликами».

Казалось, поиски спутников звёзд имеют все шансы на успех. Однако в 1905 году английский геолог Томас Чемберлин и американский астроном Форест Молтон предложили экстраординарную космогоническую гипотезу, которая вновь, как в старые времена, провозглашала наш мир уникальным. Они утверждали, что некогда вблизи Солнца пролетела звезда. В результате её гравитационного воздействия с поверхности нашего светила поднялось множество газовых струй различных размеров. Часть вещества упала обратно, а часть рассеялась, образовав газовую туманность. Её массы быстро охладились, превратившись в пыль, которая обращалась вокруг Солнца по разнообразным орбитам. Сталкиваясь и притягивая друг друга, частицы объединялись, а самые крупные стали центрами собирания вещества – «планетезималями». Постепенно некоторые из них превратились в крупные планеты, а другие так и остались относительно небольшими – астероидами и метеороидами. В процессе соударения с пылью планетезимали меняли орбиты, которые приобрели почти круговую форму.

Пока гипотеза планетезималей оставалась популярной, учёные не занимались активными поисками экзопланет. Только в 1930-е годы усилиями таких астрономов, как Фридрих Нёлке, Генри Рассел и Лайман Спитцер, она была в целом отвергнута. Конечно, увидеть через телескоп экзопланеты всё ещё было невозможно, но учёные обоснованно полагали, что если в движении звезды удастся найти аномалии, то можно с большой уверенностью говорить о существовании у неё невидимых спутников определённой массы. К примеру, наблюдения за двойной звездой 61 Лебедя (61 Cygni) показали, что расстояние между видимыми компонентами регулярно меняется, причём период изменения оказался во много раз меньше периода их обращения вокруг общего центра масс продолжительностью 700 лет. В ноябре 1942 года астроном Кай Стрэнд представил статью «61 Лебедя как тройная система» (61 Cygni as a Triple System), где, опираясь на расчёты, утверждал, что там присутствует невидимый спутник массой 0,017 от солнечной и периодом обращения 4,9 года. Позднее его вывод подтвердили коллеги, установившие, что спутник гравитационно связан с более ярким компонентом 61 Cygni A.

Открытие Стрэнда приняли с восторгом. Видный американский астрофизик Генри Рассел немедленно написал эмоциональную статью «Гибель антропоцентризма» (Anthropocentrism's Demise, 1943), в которой заявил: «На основе этих новых данных представляется вероятным, что среди звёзд вообще может быть очень много таких, которые сопровождаются телами столь же малыми, как планеты нашей Солнечной системы. Произошло радикальное изменение – фактически переворот – в точке зрения, которой придерживались десятилетие или два назад».

Общественность решила, что впервые доказано существование экзопланеты, и 61 Лебедя стали часто упоминать в фантастических произведениях. Скажем, известный писатель Хол Клемент представил своё видение массивного мира под названием Месклин (Mesklin) в романе «Экспедиция „Тяготение“» (Mission of Gravity, 1953), который неоднократно переиздавался, в том числе и на русском языке. Однако многочисленные попытки найти означенную экзопланету и уточнить её характеристики успехом пока не увенчались.

Ещё больший резонанс вызвало открытие, сделанное нидерландско-американским астрономом Питером Ван де Кампом. Проанализировав информацию, собранную за 25 лет наблюдений звезды Барнарда (Barnard's Star), он в 1963 году заявил, что у этого красного карлика, находящегося от нас на расстоянии 5,96 светового года в созвездии Змееносца, есть планета в 1,6 раза тяжелее Юпитера, с периодом обращения 24 года. В дальнейшем учёный опубликовал серию