Текст книги "Тайны инопланетных цивилизаций. Они уже здесь"

Автор книги: Антон Первушин

сообщить о нарушении

Текущая страница: 12 (всего у книги 13 страниц)

В поисках второй Земли

Но и без того доказательное выявление экзопланет вызвало вздох облегчения у теоретиков: наконец-то найдены системы, хоть чем-то похожие на Солнечную. Теперь можно утверждать что в окрестностях вышеуказанных звезд есть и более мелкие планеты, которые астрономам еще предстоит обнаружить. Сформулирована и главная (самая соблазнительная) задача – отыскать «сестру» Земли.

Уже сейчас утверждается, что кандидатов на подобную роль может оказаться чрезвычайно много. Об этом свидетельствует компьютерное моделирование.

Создав 44 компьютерные модели строения системы планет вокруг звезды, похожей на Солнце, ученые обнаружили, что в каждом случае формировалось от одной до четырех планет, подобных Земле. В 11 случаях эти планеты оказывались на том же расстоянии от своей звезды, что и Земля от Солнца.

Исследования в виртуальном пространстве компьютерного эксперимента показали, что количество воды на землеподобных экзопланетах в значительной мере зависит от орбитальных характеристик газовых планет-гигантов типа Юпитера. Более сложная орбита гигантской планеты обусловливает малое количество воды на землеподобной планете. И наоборот, чем ближе орбита гиганта к простой окружности, тем больше воды окажется на планете класса Земли.

Теперь ученые пытаются установить, можно ли определить параметры землеподобной экзопланеты в конкретной системе, зная характеристики ее гигантской соседки. Подавляющее большинство из обнаруженных гигантов находится очень близко к своим звездам, что совсем не похоже на строение нашей системы. Но прорыв в методах наблюдения произошел совсем недавно, и можно быть уверенным: прогресс в этой области будет продолжаться.

«Мы определенно можем сказать, что в космосе – чертова уйма планет, – утверждает астроном Стив Вогт, работающий в Калифорнийском университете. – Только в нашей Галактике их может быть порядка 10 миллиардов. По наличествующим сейчас данным, на орбитах как минимум 12 % ближайших к нам звезд обращаются планеты размером с Юпитер, и возле 3 % этих звезд могут располагаться планеты, сопоставимые по размерам с Землей».

На ближайшие пять лет команда Вогта поставила себе цель отыскать системы, содержащие планеты-гиганты, которые вращаются по кольцевым орбитам. И одна из таких «нормальных» планетных систем была открыта совсем недавно международной командой британских, американских и австралийских астрономов, работающей с 3,9-метровым телескопом в Новом Южном Уэльсе в Австралии.

По своей массе она в два раза превосходит Юпитер и вращается по практически кольцевой орбите. Расстояние от газовой планеты до родительской звезды составляет 3,3 астрономической единицы (Юпитер отстоит от Солнца на 5,2 астрономической единицы). Звезда, вокруг которой вращается эта планета, имеет обозначение HD70642, находится в созвездии Кормы и по своим характеристикам напоминает Солнце.

Доктор Хью Джоунс, сотрудник Ливерпульского университета имени Джона Мурса, который руководит научными исследованиями, заявил: «Эта звездная система – самая похожая на Солнечную из тех, что были найдены до сих пор. И это обнадеживает ученых, занимающихся поисками планеты, сходной с Землей».

Проект «Дарвин»

Самый простой способ увидеть экзопланеты своими глазами – это создать космический телескоп, более совершенный, чем «Хаббл», и отправить его на орбиту, где ничто не помешает тончайшим наблюдениям.

Задуман и в настоящее время реализуется целый ряд проектов по поиску экзопланет. Вот только некоторые из них.

В рамках американского проекта «Кеплер» («Kepler») запланировано выведение на орбиту космического телескопа Шмидта, способного одновременно отслеживать до 100 000 звезд. Задача проекта состоит в обнаружении экзопланет и в определении параметров их орбит путем регистрации периодических ослаблений света звезд при прохождении планет по их дискам. Такие частные затмения должны ослаблять свет звезды на 0,005-0,04 % (для юпитероподобных планет – до 1 %), а их длительность составит от 2 до 16 часов. Предполагается, что за период эксплуатации телескоп «Кеплер» откроет не менее 50 планет, эквивалентных Земле, и не менее 600 планет в два раза больше Земли. Намечалось, что аппарат полетит в космос в октябре 2006 года, но из-за пересмотра планов НАСА запуск отложен до 2009 года.

Есть еще и проекты «SIM», «Eddington», «TPF» и «Optical Very Large Array». Однако наибольший интерес представляет европейский проект «Дарвин» («Darwin»).

Известно, что в оптическом диапазоне звезда затмевает своим светом отраженный свет окружающих планет, превосходит их по яркости в миллиард раз. Чтобы увеличить вероятность обнаружения этих планет, система «Дарвин» будет наблюдать звезды в инфракрасном диапазоне, где соотношение яркостей составит один к миллиону.

Чтобы регистрировать слабые излучения от землеподобных планет, «Дарвин» должен иметь телескоп с диаметром около 30 метров. Разумеется, это нереально ни с технологической, ни с финансовой точки зрения, поэтому была разработана уникальная система – шесть одновременно работающих телескопов, данные с которых объединяются и передаются на Землю.

Шесть аппаратов оснащаются телескопами системы Кассегрена с диаметром главного зеркала 1,5 метра. Каждый телескоп будет оборудован большим солнцезащитным экраном, чтобы оградить аппаратуру от Солнца. Этот экран раскроется, как только «Дарвин» достигнет пункта назначения – точки либрации L2 системы Солнце – Земля.

При работе системы будет использован принцип «обнуляющей интерферометрии». Суть ее состоит в том, что сигнал с нескольких телескопов будет комбинироваться таким образом, чтобы яркая звезда была удалена с изображения, на котором останется лишь тусклая планета.

Флотилию (восемь аппаратов стартовой массой 4240 килограммов) планируется запустить в 2015 году на ракете-носителе «Ариан-5» с космодрома Куру (Французская Гвиана).

Кстати, «Дарвин» позволит не только выявить землеподобные экзопланеты, но и обнаружить на них признаки биосферы. Ведь все живые организмы производят газы, которые затем смешиваются с атмосферой. Так, растения выделяют кислород, а животные – углекислый газ и метан. Эти газы и водяной пар могут быть обнаружены в спектре, поглощая определенные длины волн инфракрасного света. Приходящий от таких планет свет будет разложен спектрометром, после чего ученые проанализируют данные и смогут сделать соответствующие выводы…

3.3. Прогулки с инопланетными чудовищамиМежпланетные странники

Человечество пока еще не встретило инопланетную цивилизацию и не обнаружило в космосе признаков ее существования. Тем не менее для ученых это не является главным. Для них было бы достаточно однозначных доказательств того, что во Вселенной существует жизнь. Для получения этих доказательств ведется поиск органических соединений непосредственно в космосе и на «залетных гостях» – метеоритах.

Межпланетные странники, называемые метеорными телами или метеороидами, имеют размеры от нескольких сотен метров в поперечнике до долей миллиметра. Когда маленькое метеорное тело входит в земную атмосферу, его большая скорость относительно Земли, обусловленная различием орбит, приводит к сильному нагреванию вследствие торможения в верхней атмосфере. В результате этого нагревания маленькие метеорные тела испаряются – при этом их называют «падающими звездами» или метеорами. Если метеорное тело имеет относительно большую начальную массу, то оно может уцелеть при торможении в атмосфере и его остаток достигнет земной поверхности в виде метеорита.

Поверхности Меркурия, Венеры, Марса и Луны испещрены многими тысячами метеоритных кратеров, большинство которых образовалось в первые сотни миллионов лет после формирования Солнечной системы.

В ту эпоху «дождь» из миллионов метеоритов обрушивался на все планеты земной группы, так как последние обломки вещества бомбардировали поверхности новорожденных планет. На нашей планете немного крупных метеоритных кратеров. Объясняется это тем, что, хотя Земля вначале не избежала интенсивной бомбардировки, геологические следы первых нескольких сотен миллионов лет затем исчезли в результате эрозии и движения литосферных плит.

Изучив все метеориты, найденные на Земле, ученые разработали общую классификацию этих объектов, основанную на их химическом и минералогическом составе. Большинство найденных метеоритов каменные, обычно это глыбы скальных пород; меньшая часть – железно-каменные с включениями, богатыми металлами; наконец, отдельные метеориты состоят преимущественно из железа, никеля и других металлов.

Датировка возраста метеоритов радиоактивными методами дает максимальное значение 4,6 миллиарда лет, равное возрасту самой Солнечной системы. Наиболее интересен подкласс каменных метеоритов, называемых хондритами. Они содержат округлые включения – хондры, заметно отличающиеся от остального вещества метеорита. Из хондритов наибольший интерес представляют углистые хондриты, до 5 % массы которых состоит из различных соединений углерода. Поскольку эти объекты менее всего подверглись нагреванию, они являются древнейшими из метеоритов.

Среди углистых хондритов древнейшие образцы, которые относят к типу I, содержат наибольший процент углерода, азота и воды по сравнению с метеоритами всех других типов. Некоторые ученые полагают, что углистые хондриты типа I являются фрагментами старых комет. Независимо от того, верно это или нет, совсем не нужно ждать, пока образцы кометного вещества будут доставлены космическими аппаратами, чтобы иметь возможность изучить продукты добиологической органической химии в космосе. Ведь можно приступить к изучению соединений, обнаруженных в различных типах углистых хондритов, причем подобные исследования уже дали интересные результаты.

Изучение углистых хондритов

Углистые хондриты давно привлекали к себе внимание. Шведский химик Якоб Берцелиус, обнаружив в метеорите Алэ (упавшем в 1806 году на территорию Франции) органические вещества, поставил вопрос: свидетельствует ли их наличие в веществе метеорита о существовании внеземной жизни? Сам он полагал, что нет. Говорят, что у Пастера был зонд специальной конструкции для получения незагрязненных проб из внутренних частей метеорита Оргейль – другого известного хондрита, упавшего также во Франции в 1864 году. Произведя анализ проб на содержание в них микроорганизмов, Пастер получил отрицательные результаты.

В дальнейшем работами российских и зарубежных ученых было установлено присутствие в углистых хондритах высокомолекулярных углеводородов парафинового ряда. Московский геохимик Г. П. Вдовыкин (1961 год), исследуя углистые метеориты Грозная (упал 28 июня 1861 года около крепости Грозная, ныне – город Грозный, Чечня) и Мигеи (упал 18 июня 1889 года в селе Мигеи на Херсонщине), обнаружил в первом вазелиноподобное вещество с ароматическим запахом, а во втором – битумы, близкие по составу к озокериту. Еще ранее, в 1890 году, вскоре после падения метеорита Мигеи Ю. Симашко в пробе из этого метеорита эфирной экстракцией выявил 0,23 % битумного вещества, названного им эрделитом.

Еще больший интерес вызывали сообщения об открытиях в углистых метеоритах так называемых организованных элементов, напоминающих по внешнему виду спороподобные образования и некоторые одноклеточные водоросли. Сообщения об этих находках, появившиеся в 1961–1962 годах основывались на наблюдениях, сделанных различными учеными в США и СССР одновременно на разном материале и независимо друг от друга.

Постепенно выявлялась область достоверного и отбрасывалось сомнительное, а иногда и просто ошибочное. Так, например, в 1960-е годы неоднократно писали о находках в метеоритах живых бактерий, занесенных якобы из космоса. В одном из таких сообщений говорилось об открытии в 1962 году в Сихотэ-Алиньском железном метеорите живых микробов космического происхождения. Однако исследованиями, выполненными в Институте микробиологии АН СССР, было показано, что термофильные бактерии, найденные в кусочке этого метеорита через 15 лет после его падения, имеют земное происхождение.

Другой пример загрязнения метеорита – находка в уже упоминавшемся метеорите Оргей споры папоротника мелового возраста. Очевидно, что она попала туда из меловых отложений, на которые упал этот метеорит. Подобные загрязнения возможны при хранении метеоритов в музеях, при их обработке в лабораториях, где исследуется самый разнообразный и разновозрастный материал.

И все же в распоряжении исследователей накопился в настоящее время обильный материал, заслуживающий серьезного внимания и доверия. Из углистых хондритов Мигеи, Оргей, Грозная, Старое Борискино, Ивуна, Боккевелд, из каменного метеорита Саратов и нескольких других в настоящее время извлечены (со многими предосторожностями от загрязнения) и описаны многочисленные микроскопически малые, преимущественно сферические оболочки («организованные элементы»). Их исследование и сравнение с известными на Земле современными и ископаемыми спорами грибов, водорослей, одноклеточными водорослями и другими микроорганизмами дают некоторое основание приписать этим микроскопическим объектам внеземное происхождение.

Интересны результаты микропалеофитологического исследования метеорита Мигеи, выполненного Б. В. Тимофеевым. Им было обнаружено более двух десятков сферических оболочек, состоящих из органической материи. Оболочки имели диаметр от 10 до 70 микрон, окрашены в желтый, желто-серый и темно-серый (до черного) цвет. Они однослойные, различающиеся по толщине, но чаще всего тонкие, иногда смятые в отчетливо очерченные складки. Поверхность оболочек гладкая, реже шагреневая и мелкобугорчатая. На одной из форм видно округлое отверстие – устьице, характерное для некоторых одноклеточных водорослей и зигоспор. Подобные же образования, хотя и в меньшем количестве, были извлечены осенью 1962 года (через полгода после обработки Мигеи) из метеоритов Старое Борискино, Грозная и Саратов. Заметим, что углистый метеорит Старое Борискино получил широкую известность тем, что в нем советский петрограф Л. Г. Кваша открыла минерал хлорит, водный силикат, и, таким образом, впервые было установлено в метеоритах присутствие кристаллизационной воды; затем кристаллизационную воду обнаружили в метеорите Оргей и других углистых метеоритах.

Почти все «организованные элементы» более всего по внешнему виду напоминают оболочки древних докембрийских одноклеточных водорослей (протосферидий) – мелких сфероморфид, а также споры некоторых фоссильных грибов. Протосферидий были широко распространены в верхнем протерозое (интервал абсолютной шкалы времени 1500-650 миллионов лет) и реже в отложениях раннего протерозоя (1500–2800 миллионов лет).

Зарубежные исследователи всесторонне изучили несколько широко известных углистых метеоритов: Оргей, Алэ, Ивуна, Боккевелд и Тонк. Много места эти исследователи в своих публикациях отвели «организованным элементам», их описанию и обсуждению. Особенно детальному исследованию подвергся Оргей, один из самых крупных углистых метеоритов. «Организованные элементы» из метеорита Оргей представлены мелкими сфероморфидами, их группами, несколько – овальными, боченковидными и ленточными формами (размер от 10 до 80 микрон). Многие из них легко сравнимы с теми, которые были найдены советскими учеными. Всего исследователями выделено более 30 морфологических типов «организованных элементов».

Камни с Марса

«HACA сделало поразительное открытие, указывающее на возможность того, что более трех миллиардов лет назад на Марсе могла существовать примитивная форма микроскопической жизни».

В таких тщательно подобранных словах 7 августа 1996 года на пресс-конференции в Космическом центре имени Джонсона в Хьюстоне было сделано первое публичное сообщение о том, что было найдено в метеорите ALH84001.

Даже будучи разделены десятками миллионов километров пустоты, Марс и Земля находятся в странной связи. Между двумя планетами неоднократно имел место обмен материалом, и сегодня мы знаем, что выброшенное с поверхности Марса осколки скальной породе периодически врезаются в Землю. К 1997 году больше чем у десятка метеоритов по их химическому составу было установлено марсианское происхождение. Их объединили рабочим термином «SNC-метеориты» (по именам, данным первым трем найденным метеоритам – Шерготти, Накла и Шассиньи). Ученые ищут такие метеориты по всему свету. Согласно расчетам доктора Колин, Пиллинжера из английского Института планетарных научных исследований, «на Землю ежегодно попадает сто тонн марсианского материала».

Один из марсианских метеоритов ALH84001 состоит из скальной породы, достоверный возраст которой составляет более 4,5 миллиарда лет. Возможно, эта порода была «выплеснута» с поверхности Марса 15 миллионов лет назад в результате столкновения с крупным метеоритом или астероидом. Затем она путешествовала по космическому пространству, пока не пересекла путь Земли всего лишь 13 тысяч лет назад и не упала среди материкового льда Антарктиды.

Его современная история началась 27 декабря 1984 года, когда метеорит нашли в районе Аллен Хилз в Антарктиде. Этот осколок темно-зеленого цвета с крошечными ржаво-красными прожилками скальной породы был подобран Робертой Скорр из Национального научного фонда США, которая идентифицировала в нем метеорит и отправила его в Космический центр имени Джонсона. Там его «игнорировали», как гласит официальная версия, более восьми лет, пока исследователи не обнаружили, что он имеет классическую химическую характеристику метеоритов класса «SHC» и, следовательно, марсианского происхождения.

Группа ученых НАСА занялась в 1993–1996 годах, практически без ведома своего начальства, интенсивным изучением метеорита. Команду возглавили Дэвид МакКей и Эверетт Гибсон из Космического центра имени Джонсона, привлекшие позже специалистов извне – Кети Л. Томас-Кеперта из компании «Локхид-Мартин», поставщика Министерства обороны, и профессора Ричарда Н. Заре из Стэндфордского университета Калифорнии, которые проанализировали органические составляющие метеорита с помощью лазерного масс-спектрометра.

Дуэйн Дэй из Института космической политики Университета имени Джорджа Вашингтона отмечал: «Как только команда осознала последствия своего исследования, ее члены перестали говорить о нем с посторонними, даже с коллегами. Они воздерживались от каких-либо высказываний, пока не убедились в правильности своих выводов».

Дело в том, что в карбонатной части метеорита ученые НАСА обнаружили вытянутые яйцевидные структуры длиной в несколько десятков нанометров. Именно их они позднее назвали «окаменелыми остатками марсианских сверхмикроскопических организмов».

Американские исследователи основывали свою гипотезу о внеземном происхождении метеорита и наличии на нем остатков органики в основном на четырех фактах.

Прежде всего они указали на наличие мелких вкраплений, усеивавших стенки трещин на марсианском метеорите. Это так называемые карбоновые розетки. Центр такой «точки» состоит из соединений марганца, окруженных слоем карбоната железа, а затем следует кольцо сильфида железа. Некоторые земные бактерии, живущие в прудах, способны оставлять такие следы, «переваривая» имеющиеся в воде соединения железа и марганца. Но, как полагает биолог Нилсон, такие отложения могут возникать и в ходе чисто химических процессов.

В метеорите были найдены также полициклические ароматические углеводороды – сравнительно сложные химические соединения, часто входящие в состав организмов или продуктов их разложения. Химик Зейр, работавший вместе с МакКеем, утверждал, что это остатки разложившейся некогда живой органики. Однако его коллега из Орегонского университета Саймонент, напротив, указывает, что при высокой температуре такие соединения могут возникать самопроизвольно из воды и углерода.

Третий довод энтузиастов – обнаружение под электронным микроскопом мельчайших капелек, состоящих из магнетита и сульфида железа. Одни исследователи, как, например, известный специалист по минералам Киршвинк, утверждают, что капельки – результат жизнедеятельности бактерий. Однако другие, подобно геологу Шоку, полагают, что похожие формы могут возникнуть и в результате других процессов.

Самую острую дискуссию вызвало четвертое доказательство, представленное группой НАСА. Сторонники доктора МакКея полагают, что в метеорите найдены окаменелые остатки марсианских организмов. Однако их объем в тысячу раз меньше самых мелких земных бактерий. На основании этого оппоненты утверждают, что «ископаемые останки» лишь напоминают окаменевшие микроорганизмы, являясь продуктом естественных геологических процессов. Так, исследователи из Гавайского университета говорят, что предполагаемые «формы жизни» имеют минеральную природу и, «должно быть, образовались в горячей, находящейся под высоким давлением жидкости, которая была как бы впрыснута в разломы».

Впрочем, расследование показало, что ученые из Космического центра имени Джонсона далеко не первые, кто обратил внимание на органические «аномалии» в марсианских метеоритах. Еще в 1966 году голландский исследователь Бартоломью Нэги занимался сходными изысканиями и через девять лет опубликовал статью о присутствии любопытных органических соединений в «карбонатных метеоритах», признанных впоследствии метеоритами с Марса. Четырнадцать лет спустя находки Нэги были подтверждены Колином Пиллинжером – его статья «Органические материалы в марсианском метеорите» была опубликована в июле 1989 года.

Споры тем временем продолжаются, и последнюю точку в них ставить рано…