ГДЕ ВОДА, ТАМ И ЖИЗНЬ?

В Солнечной системе роль главных водовозов выпала на долю комет. Именно они занесли воду на Луну и на другие планеты. А в дальнем космосе вода обнаружена вокруг гаснущих и нарождающихся звезд и даже в открытом пространстве.

Странствия на Земле… Катастрофа казалась неминуемой. Но в последний момент экипажу повезло: командир успел заметить неподалеку небольшой астероид и направил космолет туда. Посадка получилась отнюдь не мягкой… Когда экипаж пришел в себя от потрясения, оказалось, что от корабля мало что осталось — одни воспоминания.

— Впрочем, реактор еще дышит, — успокоил командира бортинженер. — Вот только прицепить его не к чему…

— Да, интересно, как мы теперь домой попадем, — почесал в затылке штурман. — Насколько мне известно, в этой части галактики корабли встречаются реже, чем колодцы в пустыне…

— Кстати о воде, — заметил геолог, — насколько я могу судить, у нас под ногами — залежи льда…

— Стало быть, и воду для питья, и кислород для дыхания, и водород для горючего мы добудем, — подытожил командир. — Ну а домой поедем верхом на астероиде. Я про такое еще в детстве читал. Вот стронем его с орбиты — и в путь…

В самом деле, многие исследователи Вселенной не только фантасты и фантазеры, но и вполне серьезные ученые — предлагают использовать кометы и астероиды в качестве этаких дальних исследовательских зондов. Достаточно поставить на то же кометное ядро атомный реактор, подтапливать лед с его помощью и выбрасывать его в нужную сторону в виде струи пара. Согласно закону Ньютона, реактивная отдача будет подталкивать ядро в противоположную сторону. Выбирай маршрут и двигайся по нему согласно намеченному графику…

Впрочем, кометы и астероиды больше подходят для установки на них автоматических исследовательских станций. Людям для путешествий необходим комфорт — атмосфера, тепло, свет… Вот и приходится строить для них специальные космические корабли.

Причем, как полагают фантасты, звездолеты будущего должны представлять собой этакие летающие города, где поколения звездолетчиков, сменяя друг друга, будут выращивать урожаи, изготовлять все необходимое для себя на фабриках и заводах… Ведь расстояния даже до ближайших к нам звезд составляют десятки тысяч световых лет.

Тем не менее, как заметил К. Э. Циолковский, человечество не может вечно существовать в колыбели, то есть только на Земле, в своей Солнечной системе. И вот с легкой руки американского профессора Джерарда О'Нейла в конце 70—х начале 80-х годов в печати стали широко обсуждать проблемы создания будущих космических поселений-колоний.

По замыслу О'Нейла, каждая колония должна представлять собой металлический цилиндр диаметром от 1 до 6 км и длиной от 3 до 30 км соответственно. Жить в каждом таком «доме» будет от 100 тыс. до 20 млн человек. Цилиндр будет вращаться, и, следовательно, на внутренней поверхности образующей его оболочки будет создаваться искусственная сила тяжести. Здесь будут не только жилые постройки, но и рукотворные горы, леса, поля, озера, реки с разнообразным животным миром. Свет внутрь будет попадать через специальные окна, закрытые прочным, но прозрачным материалом. Энергоснабжение таких колоний, естественно, будет осуществляться за счет солнечных батарей.

Профессор полагал, что общая стоимость строительства и заселения колонии диаметром 1,2 км в ценах того времени будет равна примерно 43 млрд долларов. Продолжительность строительства при развитой инфраструктуре, включающей заводы на орбите и Луне, всего-навсего 4 года.

Однако с той поры, когда О'Нейл впервые заговорил о своих колониях, прошло уже более четверти века. И ныне мы не только не видим в небе подобной станции, но даже разговоры о ее создании заметно поутихли. Почему?

Во-первых, опыт строительства и эксплуатации орбитальных сооружений, накопленный за это время, показал, что жизнь и работа в космосе не такое уж простое дело, стоит куда дороже, чем предполагалось поначалу. Вон скольких споров, суматохи, труда, денег, даже героизма стоит эксплуатация нынешнего «Мира», строительство международного орбитального комплекса «Альфа»…

Во-вторых, человечество пока не видит в таких комплексах особой нужды. О'Нейл полагал, что к 2050 году народонаселение Земли должно возрасти до 16 млрд человек. Это будет слишком большой нагрузкой для планеты, она попросту не сможет прокормить стольких едоков. И человечеству волей-неволей придется подаваться в космос…

Однако на деле численность людей на планете возрастает в меньших размерах, чем прогнозировалось: дает о себе знать программа ограничения народонаселения, предпринятая в Китае — самой многонаселенной стране мира. Принимаются меры по регулированию численности населения в Индии, Пакистане и других странах Азии и Африки. А в старушке Европе правительства больше уже озабочены падением численности населения, нежели его ростом…

Одновременно последние достижения в области агротехники, селекции, генной инженерии привели к тому, что урожайность многих сельскохозяйственных культур возросла в такой степени, что стало ясно смерть от голода землянам не грозит.

Показателен в этом отношении, скажем, пример профессора К. П. Феоктистова, известного нашего ученого, бывшего летчика-космонавта. Если в 1961 году, выступая перед специалистами на космодроме Байконур, он сказал, что считает космонавтику наилучшим средством от перенаселенности Земли, то к настоящему времени он заметно изменил свою точку зрения. «На мой взгляд, человечество никогда не будет расселяться в космосе. Ему это не нужно! Ресурсы Земли и окружающего пространства человечество постигло лишь в минимальной степени. Всегда будут находить новые возможности на Земле, куда более экономичные и удобные, чем уход в космос».

В наши дни многие ученые пересматривают и саму стратегию колонизации космоса. «Зачем строить что-то новое, когда легче приспособить для своих нужд уже имеющееся», — полагают они и предлагают программы терраформинга (переделки) ближайших планет Солнечной системы. В настоящее время существуют программы освоения Марса, колонизации Луны и Венеры… Поглядывают терраформисты и на окраины Солнечной системы — спутники планет-гигантов тоже могут оказаться вполне пригодными для жизни.

Тогда сторонники вселенского переселения выдвинули последний аргумент в поддержку своей точки зрения. «Что делать, если мы узнаем, что наше светило готово не сегодня, так завтра взорваться?»

Но и на такой вопрос готов ответ. У наших далеких потомков остается в запасе такой выход — они могут отправиться в межзвездное путешествие, к другому светилу вместе со своей планетой!

«Мы с вами давным-давно живем в звездолете, замечает по этому поводу болгарский исследователь, доктор Димитр Пеев. — Судите сами: наша планета мчится по своей орбите вокруг Солнца со средней скоростью 30 км/с — таких возможностей наши космические корабли пока не имеют. Далее сама Солнечная система смещается вокруг центра нашей Галактики Млечный Путь со скоростью порядка 250 км/с. Млечный Путь, в свою очередь, смещается относительно других ближайших галактик так называемой Местной группы со скоростью 115 км/с. Сама Местная группа движется относительно других таких же групп со скоростью 400 км/с. И наконец, все вместе галактики разлетаются от внегалактического центра со скоростью опять-таки около 400 км/с».

В общем, на недостаток скоростных качеств у нашей планеты-звездолета мы с вами пожаловаться никак не можем. Устраивает нас по всем статьям и система жизнеобеспечения — тот комфорт, которым окружает нас родная планета, предохраняя многослойным щитом атмосферы от губительного излучения космоса. Стало быть, единственное, чему предстоит научиться человечеству, — это менять курс движения планеты по своему усмотрению. Для этого, по всей вероятности, ему придется когда-нибудь поставить на геостационарной орбите термоядерную или еще какую силовую установку и время от времени подталкивать нашу планету в избранном направлении. Еше одна сложность — взамен обычного Солнца для освещения и отопления планеты на период переезда от одной звезды к другой придется поставить искусственные осветители и обогреватели.

Но мороки с ними, наверное, будет все же меньше, чем со строительством от начала и до конца полностью искусственных колоний. А надежность природной постройки куда выше — вон уже сколько тысячелетий она работает без поломок и сколь-нибудь значительных сбоев…

Две гипотезы: лед иль пламень? Ученые давно спорят о том, откуда взялась на нашей планете вода? Как появились в ней рудиментарные формы жизни? Последнее время наибольшее распространение среди многих получили две гипотезы на эту тему.

Исследователи земных недр настаивают, что началом всего были вулканы, невероятно активные в ранние периоды существования Земли. Их выбросы способствовали образованию насыщенных водяными парами облаков — пылинки служили ядрами конденсации для молекул воды, которая проливалась на планету в таком количестве, что образовала в конце концов моря и океаны, а также прочие водоемы. Бившие же по воде удары молний способствовали синтезу в ней различных соединений, в том числе и органических…

Так гласит одна теория. Другая, выдвинутая исследователями космоса, гласит, что вода была принесена на нашу планету из глубин Вселенной. Тысячи комет, бомбардировавших Землю каждый божий день в период окончания строительства Солнечной системы, несли с собой такое количество воды, что ее опятьтаки хватило на создание Мирового океана.

Кроме того, в ледяных кометных ядрах исследователи и по сей день находят всевозможные органические вещества. Так что вполне может быть, что жизнь на нашу планету была занесена из космоса.

Первым, кто высказал догадку о кометном происхождении воды и жизни на Земле, был профессор университета Айовы Луис Франк. Еще в 1986 году он обратил внимание на возможное «дождевание» с помощью комет. Но тогда его гипотеза была попросту подвергнута осмеянию.

Однако Франк не сдался и продолжал настаивать на своем. Он утверждал, что кометы — эти осколки взорвавшихся планет из далеких галактик — во многом состоят изо льда космической пыли. Эти тела в среднем могут достигать объема до 3 куб. км. Встречаются среди них и супергиганты гораздо большего объема. Некоторые кометы-странницы прорываются внутрь Солнечной системы, и тогда мы видим их хвосты на ночном небе.

Но суть данного открытия вовсе не в этих больших и средних кометах. Гораздо большее значение, по Франку, имеет новая категория — миниатюрные кометы, которые падают на нашу планету в количестве от 30 до 50 штук в минуту и практически невидимы для наземного наблюдателя. Однако 15 млн падающих небесных тел в год делают свое незаметное дело — приносят суммарно на землю тысячи тонн воды.

«Если исследования спутников покажут, что такой поток мало изменился за последние 4 млрд лет, — говорит профессор Франк, — то это перевернет наши представления о происхождении жизни. Ведь тогда мы вправе будем считать, что углеродные соединения в человеке, животных, растениях и т. д. были занесены из космоса теми же кометами».

Ныне догадку профессора поддерживают многие его коллеги по университету. Они, в свою очередь, опирались на данные, получаемые в космической лаборатории «Полак», запущенной в феврале 1996 года.

Правда, полученные данные пока не убедили сторонников происхождения жизни вулканическим путем. Ведь эта теория возникла более века назад и успела пустить достаточно глубокие корни. Геологи еще в 1794 году высказали предположение, что на ранней стадии развития нашей планеты именно вулканы сформировали состав атмосферы и океана.

Сторонники этой идеи опирались на данные о том, что вулканический дым в среднем состоит на 10 процентов из двуокиси серы и других газов, на 30 процентов из двуокиси углерода и на 60 процентов из водяных паров. Так что происхождением атмосферы и океана наша планета обязана самой себе, а не пришельцам из космоса, говорят, например, Френк Прэд и Раймонд Сивер, авторы вышедшего в 1974 году учебника «Понимание Земли».

Действительно, количество водяных паров, выбрасываемых действующими вулканами, настолько велико, что за несколько миллиардов лет они вполне могли наполнить водой Мировой океан.

Правда, в данном случае у сторонников данной теории нет ответа на вопрос, откуда берут воду сами вулканы. Геофизики так и вообще утверждают, что водяной пар, который находится в выделениях вулканов, — составляющая постоянно действующего круговорота воды в природе. Недра просто нагревают уже находящуюся там подземную воду, та превращается в пар, выходит наружу, снова конденсируется и затем постепенно просачивается опять-таки в-глубь Земли…

Кроме того, на дне океанов постоянно происходят перемещения тектонических плит. В трещины между ними тоже может уходить вода. Она опускается вниз, к горячим слоям в недрах Земли, испаряется и т. д.

Логической альтернативой этой теории астрономы считают космическую теорию. Уже обнаружено немало следов кометного обстрела Земли и других планет. Луна, Марс, да и другие небесные тела, испещрены глубокими кратерами, образовавшимися в результате падения на нее крупных комет и астероидов.

Астрономы, в частности, обнаружили, что комета Хейла-Боппа, пролетавшая недавно, не только несла на хвосте и на поверхности тысячи тонн воды, но и имела в своем составе метанол, формальдегид, окись углерода, цианистый водород и другие органические соединения.

Но одно дело содержать в себе необходимые химические вещества, и совсем другое — пронести их в целости и сохранности до Земли. Ведь при прохождении комет через плотные слои атмосферы возникают столь высокие температуры, что большинство сложных молекул должно неизбежно распасться. Даже сами кометы, за редким исключением, превращаются попросту в пыль.

Тем не менее многие ученые полагают, что в последние годы появляются все новые данные, подтверждающие правоту теории малых комет. Впрочем, Стенли Миллер из Калифорнийского университета по-прежнему утверждает, что за полвека никто не смог опровергнуть и его опыты с молниевыми разрядами, при которых тоже были получены органические соединения.

Так что нужны новые подтверждения правоты той или иной стороны. И они поступают.

Совсем недавно космический «челнок» «Дискавери» доставил на Землю первые результаты исследований озонового слоя атмосферы. Исследования проводил специально построенный для этого в ФРГ спутник, запущенный в космос 7 мая 1997 года. Приборы, установленные на нем, обнаружили в верхних слоях атмосферы гораздо больше водяных паров, чем считалось ранее. А наличие такого количества воды пока можно объяснить лишь теорией микрокомет, непрестанно бомбардирующих нашу планету.

На это, впрочем, сторонники вулканической гипотезы ответили недавно не менее сногсшибательным открытием. Сотрудники Окрикской национальной лаборатории США только что обнаружили бактерии, живущие в… раскаленной лаве! Уж если микробы ухитряются там жить и по сей день, значит, некогда жизнь действительно могла выйти из жерла вулканов?..

Словом, поиски истины на Земле продолжаются. В округе же тем временем происходят свои события.

Лед на Луне. Разрабатывая планы космических путешествий на XXI столетие, Национальное аэрокосмическое агентство США приступило к разработке проекта, который, возможно, превратит Луну в заправочную станцию для межпланетных космолетов. Такое решение было принято на основании последних данных, полученных с борта автоматических разведчиков.

Начало исследованиям положило открытие, сделанное «Климентиной». Такое название носит спутник-шпион, запущенный в свое время для контроля за полетами баллистических ракет. Однако времена «холодной войны» миновали, и спутник оказался не у дел. Тогда его радары, фотокамеры и прочее снаряжение решили использовать для научных исследований окружающего космического пространства.

В частности, в начале 1995 года с его помощью была проведена работа по картографированию Луны. В результате этой съемки, как сообщило недавно министерство обороны США, луч радара, попавшего на дно одного из кратеров, расположенного в районе южного полюса естественного спутника планеты, обнаружил нечто весьма интригующее. А именно — лед на дне кратера.

«Когда мы сравнили радарный эхо-сигнал с полученными ранее отражениями от полярных областей Меркурия, Марса и некоторых спутников Юпитера, то сигналы оказались вполне идентичными, — говорит представитель Пентагона Ричард Леннер. — Но там, как ныне хорошо известно, обнаружены запасы льда. Стало быть, теперь можно говорить и о наличии льда на Луне…»

Но откуда на Селене взялась вода? Ведь до сих пор считалось, и это подтвердили рассказы американских астронавтов, что на естественном спутнике нашей планеты воды нет. Тамошний пейзаж безжизнен и пустынен…

«Молекулы воды могли скапливаться на Луне в течение длительного времени, — полагают ученые. — А занесли их туда метеориты или кометы, которые представляют собой огромные сгустки пыли и замерзшей воды». Не случайно некоторые астрономы сравнивают кометы с «грязными снежками».

Когда такая комета пролетает поблизости, капельки воды из ее хвоста попадают в так называемые «холодные ловушки» на неосвещенной стороне Луны, где температура не превышает —320С (т. е. лишь на несколько десятых градуса выше абсолютного нуля), превращаются в лед и остаются здесь навсегда. И за те миллиарды лет, что существует Луна, на ней могли скопиться довольно значительные количества воды. Скажем, обнаруженное ледяное озеро находится на дне гигантского кратера диаметром 2500 тыс. км и глубиной 13 км. Слой льда составляет от 3 до 30 м.

По словам Леннера, открытие воды на Луне означает, что у нас появляется реальная возможность превратить естественный спутник Земли в базу для организации полетов к дальним планетам Солнечной системы. Здесь есть все необходимое для пополнения запасов космического корабля, предназначенного для межпланетных полетов. Скажем, воду можно разлагать на кислород и водород, которые являются неплохим ракетным топливом.

Миссия спутника «Климентина» была подготовлена министерством обороны США совместно с НАСА. Осенью 1997 года космическое агентство запустило свой собственный зонд «Луна-проспектор», принесший новые открытия. НАСА сообщило, что запасы замерзшей воды на Луне могут составлять от 10 до 300 млн т, из которых наибольшая часть находится на северном лунном полюсе. Согласно расчетам, произведенным учеными знаменитой Национальной лаборатории в Лос-Аламосе (штат Нью-Мексико), запасы льда на северном полюсе Луны занимают площадь от 10 до 50 тыс. кв. км и от 5 до 20 тыс. кв. км на южном.

Эти расчеты являются самой скромной оценкой, по другим данным, запасы льда на Луне могут составлять до 1,2 млрд, сообщает НАСА. Американские ученые подсчитали также, что на Земле каждый человек ежедневно потребляет в среднем 378,5 л воды, включая питье, питание, приготовление пищи, мытье посуды, стирку и личную гигиену. При таком уровне расхода воды запасы лунного льда могут обеспечивать потребности «космической колонии» из 1 тыс. человек на Луне в течение как минимум 100 лет, причем без необходимости водной регенерации.

В настоящее время доставка 1 кг груза на космическую орбиту обходится США более чем в 20 тыс. долларов. Даже если НАСА реализует свои планы по снижению этой стоимости в 10 раз, для доставки аналогичного количества воды для лунной колонии с Земли потребовалось бы не меньше 60 трлн долларов. При этом НАСА признает, что лед на Луне находится не в виде сплошной массы, а в виде кристаллических включений в лунный грунт и поэтому для его использования в качестве лунной воды еще потребуется найти экономически оправданный способ ее извлечения. Тем не менее тут же нашлись энтузиасты, заявившие, что лет через 30 люди будут жить на Луне. Колонизация же спутника начнется и того раньше.

Океан на Европе. Европа — одна из четырех больших лун Юпитера (а всего их 16). В отличие от того же Марса, наделавшего недавно столько шума (см. главу «Марсианские хроники». — С. З.), здесь гораздо больше шансов обнаружить жизнь, ныне существующую. Ведь что такое Марс сегодня? Скалистая пустыня, где бушуют нескончаемые пыльные бури. Если и была там вода, без которой, насколько нам известно, жизнь невозможна, то давным-давно испарилась.

Во всяком случае, ее нет на поверхности. А знаменитые полярные шапки Марса представляют собой всего лишь замерший углекислый газ — тот самый сухой лед, который используют в своих целях мороженщики.

Европа выглядит совсем иначе. Она вся покрыта таким же льдом, который у нас в Арктике и Антарктиде, — замерзшей водой, а не углекислым газом.

Подо льдом же, как подозревают ученые, находится самая настоящая вода. Во всяком случае, на фотографиях, которые прислал космический аппарат «Галилей», видна сверкающая ледяная поверхность, изрезанная сетью трещин, — точь-в-точь так выглядят ледовые поля у Северного полюса. Видны также следы работы гейзеров и вулканов. А значит, подо льдом есть вода…

Правда, исследователи оценивают толщину этого льда аж в 16 км. Но это не такая уж большая величина для океана, который по некоторым данным имеет глубину тоже не маленькую — не менее 90 км. (У нас же, как известно, дно Марианской впадины, глубочайшей точки океана, отстоит от поверхности на 11 км.)

Ну а раз имеется в наличии такое количество воды, то кто-нибудь в ней, наверное, да живет. Тем более что в глубине не так уж и холодно. Сама вода, согласно законам физики, не может иметь температуру ниже 4 ёС, да еще донные вулканы, возможно, ее подогревают.

Вполне может быть у этой планеты и горячее ядро — ведь Европа не маленькая; она вполне сравнима по размерам с нашей Землей. Так что места на ней хватит для всего.

К слову сказать, на Европе недавно обнаружена и атмосфера. Пусть тонкая, но зато богатая кислородом. И солнышко в ее сторону тоже светит…

Во всяком случае, планетолог Джозеф Берне из Корнеллского университета полагает, что на Европе вполне может существовать своя эволюция.

«Долгое время полагали, что для существования жизни нужны по крайней мере три условия, — говорит он, — солнечный свет, атмосфера и вода. Теперь, обнаружив жизнь на морском дне, где нет атмосферы и солнечного света, зато полным-полно воды, первые два условия мы можем отбросить. Раз уж огромные моллюски и трубчатые черви на нашей планете вполне могут существовать в таких условиях, питаясь микробами, которые кишмя кишат в теплой воде вокруг подводных вулканов, то почему не предположить, что нечто подобное может существовать и на Европе?..»

Согласно последним научным течениям, жизнь и на нашей планете вполне могла зародиться именно на дне океанов. Сначала там появились микробы, обожающие тепло или даже пекло подводных вулканов. Затем некоторые из них превратились в более сложные существа и в конце концов — в рыб, морских животных, которые затем вышли и на сушу…

Так что ныне никто не может поручиться, что океаны Европы не изобилуют разумными существами, которые, вполне возможно, наблюдают за маневрами «Галилея» через трещины во льду.

Своего коллегу поддерживает Томас Голд, подсчитавший, что в расщелинах, трещинах, почве и воде океанов обитает такое количество микроорганизмов, что их масса намного превосходит вес всех других представителей флоры и фауны, вместе взятых.

«Микробы — вот кто правит миром. Причем не только на Земле, — полагает Голд. — Микробы вообще распространены по Вселенной, а уж на Европе проживать им сам Бог велел. Такого океана, как тамошний, во всей Солнечной системе, наверное, больше не сыщешь…»

Размышляя обо всем этом, ученые принимают в расчет и сильнейшее гравитационное поле Юпитера, которое устраивает в окрестностях некий хаос. На Ио, например, из-за этого кипят, не переставая, вулканы. На Ганимеде тоже неспокойно. На самом Юпитере бушуют нескончаемые грозы. Причем грозовые тучи поднимаются километров на 40 над обычными облаками, и вся планета из-за этого видится в сверкании молний. И подо льдами Европы тоже угадывается некое движение — там наверняка текут свои Гольфстримы и Курасиво.