В астрономии сенсация следует за сенсацией. Они связаны с открытием планет вблизи звезд, соседствующих с нашим Солнцем. И как уже нередко случалось в науке, новые выдающиеся достижения заставляют по-иному взглянуть на некоторые истины, еще вчера казавшиеся незыблемыми, пересмотреть многие сложившиеся взгляды. Причем это в немалой степени касается и родной Солнечной системы. О ряде подобных аспектов планетного «бума» конца нынешнего тысячелетия корреспондент «Зеркала недели» беседует с двумя учеными Главной астрономической обсерватории Национальной академии наук Украины - ведущим научным сотрудником, кандидатом физико-математических наук Александром Пугачем (астрофизика, исследование нестационарных звезд) и старшим научным сотрудником, кандидатом физико-математических наук Анатолием Видьмаченко (астрофизика, планетология, недавно защищена докторская диссертация по исследованию атмосфер Юпитера и Сатурна).
Астрономия без правил?
А.Пугач: - Когда я окончил школу, шел фильм «Карнавальная ночь». Там подвыпивший лектор пытался ответить на вопрос: «Есть ли жизнь на Марсе?». Не могу сказать, что знаменитая комедия повлияла на выбор моей будущей профессии, но мне тогда казалось, что открытие какой-либо планеты вне пределов Солнечной системы станет величайшим достижением человечества, важнейшим событием ХХ века. И уж наверняка будет отмечено самыми престижными премиями, в том числе и Нобелевской. Ведь ряд астрономических открытий (например, марсианские каналы или многочисленные спутники Юпитера и Сатурна) зародили надежду, что жизнь на других планетах все-таки существует. И дело за учеными, которым только остается эту самую жизнь открыть: найти во Вселенной вторую Землю. Казалось бы, теперь такой момент наступил. И что же? Да ничего! Никаких особых эмоций люди не проявляют. Даже общественность высокоразвитых стран относится к выдающимся астрономическим открытиям довольно индифферентно. Я не слышал, чтобы тех, кто обнаружил новые планеты, представили к каким-то наградам. Подобное равнодушие мне совершенно непонятно. Неужели человечество так изменилось, что его уже не волнует даже возможная встреча с братьями по разуму?
Корр.: - А, может быть, причина куда более прозаична? И у нас в Украине, и в других странах астрономические знания населения, как говорится, оставляют желать много лучшего. Люди часто просто не понимают значения подобных открытий. Но, насколько мне известно, тут с большими неожиданностями столкнулись и сами ученые?
А.Пугач: - Дало трещину представление о «иерархии» планет в Солнечной системе. До сих пор мы вроде бы точно знали, на каком расстоянии от светила какая из них должна находиться. Кроме того, было четко известно, что те небесные тела, которые расположены ближе к Солнцу, обладают малой массой, а по мере удаления от светила она увеличивается. Самые большие из планет - Юпитер и Сатурн размещаются как бы в центре планетного пояса. А затем к периферии Солнечной системы размер и масса снова убывают. Но вот открывают новые планеты у других звезд, и оказывается, что данное правило сплошь и рядом нарушается. Космические тела с огромными массами находятся на очень близких расстояниях от своих звезд. У человека, хоть немного знакомого с основами астрономии, сразу возникает представление, что мы конструировали теории и гипотезы, руководствуясь лишь теми ограниченными знаниями, которые были получены при исследовании планет Солнечной системы. На самом же деле мир оказался совсем другим. И это наиболее поразительно!
Корр.: - Не повлияют ли новые открытия на наши представления о возникновении жизни во Вселенной? Может быть, она существует на планетах, вращающихся вокруг других звезд, в таких формах и в таком многообразии, что нам и не снилось? Сейчас некоторые ученые приходят к выводу, что определение жизни как способа существования белковых тел, данное Ф.Энгельсом в прошлом веке, безнадежно устарело. По их мнению, оно относится лишь к отдельным формам. Более того, они считают, что белковая жизнь, основанная на органических соединениях, может быть, даже лишь исключение из общего правила. Вы с этим согласны?
А.Видьмаченко: - При наличии воды, силикатов и углерода возможны два вида реакций. Если воды много, развивается наш тип жизни. А если ее очень мало, вполне вероятны реакции, результатом которых может стать жизнь на основе кремния.
Корр.: - А чем кремниевая жизнь отличается от углеродной?
А.Видьмаченко: - Пока это чисто теоретическое построение. В свое время казалось, что у нас в Солнечной системе наиболее подходящий объект для поиска жизни - Венера. Но на ней высокая температура, и многие ученые считали, что в связи с этим белковые соединения существовать там не в состоянии. Жизнь может быть не органической, а силикатной, основанной на кремнии, возражали их оппоненты. Такие соединения выдерживают высокую температуру, они не разлагаются. Были даже фантастические романы, в которых существа из соединений кремния спокойно проходили сквозь бушующее пламя. Еще раз подчеркиваю, тут главный критерий - содержание воды. Не знаю, повезло нам или нет, но наша органика основана на углероде...
Космические парадоксы
Корр.: - А если обратиться к планетам, открытым в последнее время, может ли там - с учетом их физических характеристик, удаления от звезды и других обстоятельств - хотя бы в принципе, теоретически существовать жизнь? Или такой вопрос на данном этапе вообще не ставится?
А.Видьмаченко: - Почему же, это всегда интересует ученых. На июль нынешнего года было уже известно 28 звезд, у которых обнаружены планетные системы. Некоторые из таких солнц имеют по три объекта, согласно многим данным, являющихся планетами. Большой интерес вызывает, в частности, планета, открытая у одной из звезд в созвездии Девы (тут она уже третья!) - так называемая 70 Девы. Период ее обращения вокруг своего светила - 117 дней, масса - от 6 до 9 масс Юпитера. То есть, эта планета просто огромная, а температура там в среднем равна 90 градусам Цельсия. Причем в разных местах она изменяется от минус 10 до плюс 100. Американский ученый Мерси, который руководил группой исследователей, открывших 70 Девы, считает, что здесь скорее всего есть вода. По его мнению, на этой планете может быть океан, а по ее «небу», наверно, плывут облака...
Корр.: - Но коль там есть океан, возможно, имеется и атмосфера?
А.Видьмаченко: - Должна быть. Если масса планеты велика, то это вполне вероятно. Только вопрос - какая?
Корр.: - Вода, атмосфера и умеренная температура - вполне благоприятные условия для зарождения жизни. Значит, можно предположить...
А.Пугач: - Мы предполагали много десятков лет. А сейчас точно знаем, что у других солнц тоже существуют планеты. Например, у звезды Ипсилон Андромеды их открыто уже целых три. Возможно, между ними есть и другие, меньших размеров. А значит, там мы бы обнаружили самые различные условия. В том числе и пригодные для биологической жизни земного типа.
Корр.: - Как далеко недавно открытые планеты от нашей?
А.Видьмаченко: - 70 Девы находится на расстоянии 18,1 парсека. Это 50 световых лет. По космическим меркам мы, можно сказать, соседи. Ближайшую звезду отделяют от Земли три световых года. А вообще, считается, что космические объекты, удаленные на 50 парсек, - соседи Солнца.
А.Пугач: - Говоря о недавно открытых планетах, мне хотелось бы подчеркнуть одно существенное обстоятельство. Неясно, как они образовались. Во всяком случае нашим представлениям это не соответствует. Но подобных «нестыковок» сейчас полно и в тех случаях, когда речь заходит даже о самой Солнечной системе.
А.Видьмаченко: - То, что вроде бы непонятно, можно все-таки объяснить. Методы, при помощи которых были открыты планетные системы у других звезд, предназначены, чтобы в первую очередь обнаружить только крупные тела. Если, как сейчас планируется на 2003-2015 годы, в Космос будет запущено несколько аппаратов с большими инструментами, появится возможность зарегистрировать тела с массой, равной 0,9 земной, на расстоянии одной астрономической единицы - на таком же удалении, как Земля находится от Солнца. Иными словами, можно будет найти не только большие планеты с массой Юпитера, но и объекты земного типа. А значит, вероятность обнаружить жизнь, похожую на нашу, значительно увеличится.
А.Пугач: - Анатолий Петрович затронул очень важную тему. Многое из того, что нам сейчас кажется необычным и несуразным, - либо плод не очень точных наблюдений, либо результат ошибочной интерпретации. И к этому следует всегда быть готовым. Тем не менее существуют вещи, объяснить которые и хоть как-то свести концы с концами, на мой взгляд, очень трудно, а вернее сказать, почти невозможно. Например, считается, что планеты Солнечной системы образовались из единого газопылевого облака, и здесь главную роль играли две составные - гравитация, которая стягивала космические тела, и центробежные силы, которые не позволяли им упасть на Солнце. Но коль так, все образовавшиеся планеты должны иметь одно и то же направление вращения вокруг своей оси. Однако, оказывается, что Венера и Уран вращаются в противоположную сторону. Причем последний вообще как бы катится боком. Впрочем, это еще не все. Когда у Юпитера, Сатурна и Урана были открыты новые спутники, а затем исследованы их кинематические свойства, то оказалось, что некоторые из них, в отличие от большинства других, тоже вращаются в противоположную сторону. Этот факт, с моей точки зрения, объяснить невозможно.
А.Видьмаченко: - Не согласен! И здесь ситуация не тупиковая. Сателлиты больших планет, о которых вы говорите, находятся практически на окраине их спутниковых систем. Судя по всему, тут мы имеем дело с какими-то захваченными объектами. Они были вброшены в Солнечную систему из межзвездного пространства и, пролетая вблизи той либо иной планеты, вполне могли быть ею гравитационно захвачены. А потом, за много миллионов, а то и миллиардов лет стали такими, какими мы их видим сейчас.
А.Пугач: - Вы, уважаемый коллега, привлекаете уже внешние силы, а мы говорим об образовании планет Солнечной системы из единого облака. К Венере и Урану эта гипотеза вообще никак не применима, даже при самом большом желании.
«Бермудский треугольник» Солнечной системы
Корр.: - Насколько я понял, вода - тот критерий, по которому следует судить о возможности возникновения жизни. А как же быть с так и не разгаданной тайной марсианских океанов? До Красной планеты по космическим масштабам рукой подать, и тем не менее, как не было ответа на эту загадку, так нет его и до сих пор.
А.Пугач: - Марс долго считался безжизненным. Потом там обнаружили рельеф, совершенно четко указывавший: вода здесь была. Мы видим русла высохших рек, протоки, речные долины. Все это «стекается» к океану, который находился в самом низком месте марсианской поверхности. Кроме того, в Антарктиде несколько лет назад нашли ставший теперь знаменитым метеорит с окаменевшими марсианскими организмами. Соединившись с представлениями о воде, когда-то бывшей в изобилии на соседней планете, они стали прочной основой для предположения, что жизнь на Марсе действительно существовала. Но тут же появились и контраргументы. Американский космический аппарат «Марс Глобал Орбитер», находящийся сейчас на орбите, детально исследовал район, где, как предполагалось, могут быть обнаружены следы береговой линии существовавшего когда-то океана. Таких следов он не нашел.
Здесь нелишне заметить, что вывод о марсианских реках, каналах и вообще водоемах был основан на снимках американских «Викингов», полученных более 20 лет назад. Но последний космический аппарат делает снимки с очень высоким разрешением - в 10 раз более точным. Так вот, на них этой самой береговой линии не увидели. Да, на Марсе есть перепады высот, разломы и надломы коры, своего рода уступы. Но утверждать, что перед нами бывший берег океана, увы, нельзя. Был сделан вывод: береговой линии на Красной планете не обнаружено. Однако против новой гипотезы тут же выдвинули контргипотезу. «А чего мы, собственно, ожидаем? - задали вопрос другие американские исследователи. - Мы точно знаем, что на Земле есть места, бывшие миллионы лет назад океанским дном. Но ведь береговой линии там тоже нет». Как видите, тут уже вроде бы появилась интрига. Основная гипотеза словно обрастает ветвями. Как бы там ни было, американцы намерены продолжать исследования загадочной планеты, хотя на ней совсем недавно в очередной раз погиб их космический аппарат...
А.Видьмаченко: - Кстати, это тоже интересная тема. Почему так фатально не везет марсианским спутникам? С посланцами к другим небесным телам все более-менее нормально, а тут... Треть космических аппаратов, запущенных для исследования Марса, туда не долетело. А с теми, которые все-таки добираются, сплошь и рядом что-то происходит. Например, совсем свежий случай. На самом подлете к планете прекратил работу последний американский спутник.
Корр.: - В Солнечной системе, оказывается, существует свой Бермудский треугольник...
А.Видьмаченко: - Что-то в этом роде. Вот посмотрите, какая получается статистика. Советский «Марс-1» просто врезался в поверхность. «Марс-2» совершил посадку и проработал целых... 20 секунд. Неудачи случались и с последующими космическими аппаратами. 1988 год - спутник «Фобос» был на связи два месяца, но потом неожиданно прекратил передачи. 1993 год - потерян при выходе на орбиту спутник «Марс Обсервер». 1994 год - в России из-за неполадок отложен старт «Марса-94». А два года спустя погибает при запуске «Марс-96». 1999 год - стартует американский аппарат, предназначенный для исследования климата, - «Марс Клаймит Орбитер». Сначала все шло нормально, и он уже должен был выйти на орбиту. Но завернул за планету и больше не показался. Потом, когда задним числом восстановили картину полета, выяснилось, что на подлете к Марсу, перейдя на круговую орбиту, аппарат оказался на высоте 60 километров, хотя должен был находиться на 150-километровой.
Корр.: - А может быть, здесь не рок, а просто внушительное количество полетов к Красной планете: чем больше запусков, тем больше отказов?
А.Пугач: - Нет, это не так. Например, к Венере тоже стартует немало космических аппаратов, но аварии с ними не происходят.
Корр.: - Что же с полетами к Марсу - просто фатальное невезение или какие-то загадочные силы не хотят, чтобы земляне его изучали?
А.Пугач: - Иронизировать тут можно сколько угодно. Но неудачи мобилизуют и чему-то учат. Американцы в ближайшие годы намерены снова послать к Марсу спутник для изучения климата - такой же, как тот, который недавно погиб. Что же касается четкой последовательности катастроф космических аппаратов, направленных к Красной планете, то ее, на мой взгляд, объяснить все-таки трудно.
Корр.: - По-моему, говоря о возможности существования жизни на недавно обнаруженных планетах, не следует забывать, что мы еще далеко не достаточно изучили в данном аспекте нашу собственную Солнечную систему. Насколько я понимаю, вопрос о том, существует ли органическая жизнь на ближайших к Земле небесных телах, все еще остается открытым?
А.Видьмаченко: - В свое время двое ученых Главной астрономической обсерватории НАН Украины А.Стеклов и Л.Колоколова написали интереснейшую статью, под названием «Есть ли жизнь в Европе?». Они рассчитали, как изменяется температура поверхности спутника Юпитера Европы. Оказывается, на глубине 30-40 километров температура там должна быть нулевой, а дальше она повышается. Сейчас, когда к Юпитеру полетели космические аппараты, выяснилось, что на глубине 30-40 километров в этой огромной ледяной глыбе существует океан. При трении частиц льда друг о друга тут создаются условия, при которых содержащиеся в воде различные соли способны полимеризоваться и в результате могут образоваться белковые молекулы.
Случайность, которая кем-то организована?
А.Пугач: - Мы с вами говорим о далеких и близких планетах, но и на самой Земле много неясного и даже необъяснимого.
А.Видьмаченко: - Масса белковой жизни на нашей планете составляет 10 15 тонн. Образовалась она за сравнительно короткий промежуток времени (от 10 тысяч до 10 миллионов лет). Это количество и сегодня остается без изменения. Вот уже сотни миллионов лет его ни больше, ни меньше. Развитие жизни идет не путем накопления новых видов, а лишь за счет изменения внутреннего содержания общей белковой массы. То есть одни виды преобразуются в другие. Чем это можно объяснить, я не знаю.
А.Пугач: - А вот еще один загадочный факт, о котором почему-то предпочитают не распространяться специалисты. Содержание кислорода в земной атмосфере за последние 100 тысяч лет не изменялось. Оно составляет 22 процента. В то же время известно, что за 10 тысяч лет растительная масса нашей планеты может увеличить количество кислорода вдвое. Значит, только со времен египетских фараонов его должно быть не 22 процента, а где-то около 40. И тем не менее кислорода на Земле не становится больше. Спрашивается, какой механизм тут срабатывает?
Корр.: - Но если бы «газа жизни» было, скажем, около 40 процентов, одной спички оказалось бы достаточно, чтобы вызвать всемирный пожар.
А.Пугач: - В том-то и дело. Если бы количество кислорода в атмосфере превышало 30 процентов, то пылала бы даже мокрая трава. Иначе говоря, первое извержение вулкана - и все было бы уничтожено. С другой стороны, если бы кислорода содержалось меньше 17 процентов, - не горела бы даже бумага. Но что поддерживает оптимальный уровень? Это совершенно не ясно - чудо да и только!
Корр.: - Как тут не произнести слова, после которых даже сегодня можно тот час же услышать обвинение в махровом идеализме, - космический Разум.
А.Видьмаченко: - Недавно я нашел любопытные цифры. Существует оценка вероятности процесса самоорганизации хаоса, при котором образуется хотя бы одна белковая молекула. Такая возможность оценивается как 10 -255 -10 -800 . Получается, что на Земле произошло не только редчайшее, а поистине невероятное событие. Образовалась не просто молекула, а молекула ДНК, без которой невозможна передача наследственной информации.
А.Пугач: - О такой вероятности очень образно сказал известный американский астрофизик Холл: «Скорее ураган, пронесшийся над кладбищем разбитых самолетов, соберет целехонький лайнер, чем случайным образом на Земле появится молекула ДНК». А она появилась! Хотя по всем законам науки и здравого смысла не может образоваться без самой себя. Потому что такие молекулы реплицируют - в точности повторяют одна другую. А следовательно, чтобы подобная молекула появилась, должен быть какой-то первичный толчок...
Корр.: - Выходит, жизнь на Земле создана кем-то искусственно?
А.Видьмаченко: - Я приведу одно из существующих сейчас объяснений этого «чуда». Насколько оно убедительно, судите сами. Согласно ему, существовал какой-то когерентный поток радиационного излучения сверхновой звезды. Проходя сквозь атмосферу Марса и Венеры, расположенных по обе стороны от Земли (здесь содержится 70-80 и более процентов углекислого газа), он сыграл роль своеобразного сверхмощного природного лазера, направленно воздействующего на нашу планету. Под его влиянием и образовались первые белковые молекулы...
Корр.: - По-моему, это не более убедительно, чем утверждение о том, что жизнь на Земле создана космическим Разумом.
А.Пугач: - Вы тут нас провоцируете на «сползание» к идеализму, но мы и сами понимаем, что такое объяснение шито белыми нитками. Если говорить откровенно, сегодня все больше людей склоняются к мысли, что многие происходящие в Космосе процессы вызваны каким-то внешним воздействием. Не хочу употреблять слово «Бог», потому что его часто превратно толкуют и понимают по-разному. Но если иметь в виду разумную и направляющую силу, то ее влияние ощущается все больше и больше. Когда дело касается неодушевленных предметов, авторитет науки непререкаем, но как только речь заходит о происхождении и эволюции живого, она сплошь и рядом становится абсолютно беспомощной. Многие исследователи очень сомневаются, что человек произошел от обезьяны. Давайте говорить положа руку на сердце. Дарвинизм сейчас уже не пользуется столь безоговорочным признанием, как, скажем, еще 50-60 лет назад. Среди биологов концепция креационизма - создания земной жизни (в отличие от эволюционизма - произвольного развития от простого к сложному) находит сегодня все больше сторонников. Причем в их числе немало известных ученых. Они открыто говорят, что гипотезу о создании на Земле искусственной жизни нужно рассматривать с серьезных научных позиций.
Корр.: - Выходит, мы в какой-то мере плод целенаправленной деятельности космического Разума и, может быть, специально взрощены в своеобразном «питомнике» жизни и сознания? Чуть ли не биологические роботы?
А.Видьмаченко: - Ну, насчет роботов вы перегнули палку. Просто есть какие-то закономерности, которых мы пока не знаем...
Корр.: - И все же, почему вы не хотите поставить точку над «і» и признать, что существует некий высший Разум, без вмешательства которого Земля (как и другие планеты, каких в космосе, очевидно, великое множество) и поныне оставалась бы безжизненной?
А.Пугач: - Давайте кое-что разграничим. Поскольку вы обратились к нам как к действующим ученым, профессионалам в своей области, мы говорим сейчас от имени науки. Если бы мы встретились с вами случайно и беседовали просто как старые знакомые, каждый из нас на эти вещи, возможно, взглянул бы по-другому.
Корр.: - Тогда считайте, что с данного момента мы беседуем неофициально. Итак, что вы, Александр Федорович, думаете по данному поводу?
А.Пугач (смеется): - Мне кажется, что многие наши представления о происхождении и развитии жизни на Земле выглядят довольно наивно. Большинство людей (увы, это касается и ученых) просто не хотят смотреть на мир открытыми глазами.
Корр.: - А что скажете вы, Анатолий Петрович?
А.Видьмаченко: - Полностью согласен со своим коллегой.