Марсиане прячутся в оазисах и дышат метаном (Сергей

Марсиане прячутся в оазисах и дышат метаном (Сергей ЛЕСКОВ, Известия науки)
Жизнь на Красной планете - единственное объяснение последних научных данных
[email protected]
Выпуск № 38
Изучая распределение метана на Марсе, ученые пришли к выводу, что наличие жизни на Красной планете - единственно возможное объяснение данных, полученных телескопами и автоматическими межпланетными станциями. Очень вероятно, гипотетические марсиане скрываются в изолированных, быть может, подземных оазисах, а остальная часть планеты мертва и бесплодна.
- Метан - лучший биомаркер, который может говорить о присутствии жизни, - говорит заведующий лабораторией Института космических
исследований РАН и участник марсианской миссии "Одиссей" Игорь Митрофанов. - Но необходимо сохранять бдительность, открытия надо перепроверить, ведь концентрация метана очень невысока.
Наличие на Марсе огромных массивов воды в далеком прошлом уже считается доказанным фактом. Это означает, что на планете имеются
подходящие климатические условия для возникновения жизни. Но как можно увидеть саму жизнь? Хотя бы тень жизни, если сама жизнь старательно маскируется. Такой тенью может считаться болотный газ метан, хотя это вовсе не означает, что нынешний Марс заселен кикиморами и
пиявками.
Владимир Краснопольский из Католического университета в Вашингтоне, исследовав данные телескопа на Гавайях, обнаружил, что уровень метана в атмосфере Красной планеты составляет 10 молекул на миллиард. Это соответствует другим оценкам и подтверждает то, что метан непрерывно просачивается наружу. Как истолковать эти процессы? Краснопольский уверен, что никакие физические и геологические процессы породить такую бездну метана не могут. Загвоздка в том, что следов действующих вулканов при картографировании планеты не обнаружено. Кроме того, метан в атмосфере Марса непрерывно разлагается под действием солнечной ультрафиолетовой радиации. Время жизни одной молекулы метана в атмосфере Марса составляет около 300 лет. Очевидно, атмосфера постоянно освежается новым метаном...
Европейцы во главе с Витторио Формизано из Института физики и астрономии в Риме сделали открытие благодаря чувствительному к линиям поглощения метана спектрометру на борту орбитального корабля "Марс-Экспресс". Американцы пришли к аналогичному выводу под руководством Майкла Муммы из Центра космических полетов имени Годдарда в штате Мэриленд. Эта команда пользовалась данными спектрометров, установленных на мощных телескопах в Чили и на вулкане Мауна-Кеа на Гавайях. Пик концентрации метана выявлен в районе плато Меридиана, где сейчас, по совпадению, трудится марсоход "Оппортьюнити".
Профессор Мумма удивлен: "Трудно вообразить, чтобы все 4 миллиарда лет, которые существует Марс, из его глубин в атмосферу постоянно просачивался метан. Все выглядит загадочно и нуждается в реальном объяснении".
Витторио Формизано проанализировал путь метана из марсианских недр с помощью новейшей аппаратуры европейской станции "МарсЭкспресс", запущенной с Байконура. Молекулы воды и метана, как выяснилось, сконцентрированы в трех областях - Аркадия-Мемнония, Терра
Аравия и Элизиум Планум. Повсюду имеются скопления льда под поверхностью, то есть у двух газов может быть общий источник. Однако
итальянские ученые не могут ответить на вопрос о том, какую природу имеет этот источник - биологическую или всего лишь геологическую. Ученые сомневаются в самом факте обнаружения больших запасов подповерхностного льда на Марсе: ведь зафиксированные спектрометрами
атомы водорода могут входить в состав минералов, сформированных по соседству от водных масс.
Пока лишь один Владимир Краснопольский склоняется к тому, что никакой другой возможности постоянного
воспроизводства метана в атмосфере Марса, кроме биологических источников, не имеется. Ученый оценил, сколько микроорганизмов, имеющих предположительно земную биохимию, необходимо для производства нужного количества болотного газа.
Это, пожалуй, самое интересное в работе католического профессора Краснопольского. Раньше в католических университетах высчитывали, сколько ангелов умещается на кончике иглы. Теперь - сколько микроорганизмов живет на Марсе. Прогресс!
Итак, наука показала, что на Марсе должно проживать не менее 20 тонн бактерий, вырабатывающих метан.
Если их равномерно, как масло на бутерброде, размазать по Марсу 100-метровым слоем, то на каждый микроорганизм придется 10 куб. см жилплощади. Учитывая адовы условия на Марсе, можно предположить, что марсиане
сгрудились в небольшом числе комфортабельных оазисов. Именно сосредоточение марсианской жизни в надежных
укрытиях не позволило обнаружить ее ни одному земному аппарату.
Майкл Мумма не оспаривает корреляции между метаном и водяным паром. Однако он скептически относится
к выводам Краснопольского о взаимосвязи метана и бактерий. Мумма с цифрами в руках доказывает: более вероятным является то, что вулканическая активность, не замеченная аппаратами, служит источником метана. Но есть и еще одна гипотетическая возможность: болотный газ образуется при сжатии горных пород в глубинах планеты. Впрочем, даже скептик Мумма признает, что существование жизни на современном
Марсе категорически исключить нельзя. "Ниже уровня вечной мерзлоты могут быть области, населенные жизнью, - комментирует астроном. - На
Земле неоднократно находили организмы, которые живут на 500 метров ниже уровня вечной мерзлоты и тоже испускают метан".
Дабы снять все споры, Мумма предложил НАСА проект космического инфракрасного телескопа, который уже к 2010 году может решить
проблему. Если причиной метана являются геологические процессы, то они должны производить и другие углеводороды, например этан. Если
же других углеводородов обнаружить не удастся, то версия о наличии жизни на Марсе получит дополнительный вес.
Косвенным подтверждением того, что метан воспроизводят подземные микроорганизмы, служат данные марсохода "Оппортьюнити". Могучим манипулятором он швырял булыжники на дно кратера "Бездонная Дыра", но обратный звук не возвращался. Сделанный с российским участием спектрометр Мессбауэра на краю разверзшейся пропасти тоже безнадежно зашкаливает. По какой причине Марс, как швейцарский сыр,
испещрен дырами? Эти дыры объясняют и неустойчивость марсианской атмосферы, и слишком маленькую гравитацию, и отсутствие на планете магнитного поля, и странные утробные звуки, которые слышали некоторые аппараты. И эти дыры вполне могут быть пробиты метаном, который вырывается наружу из глубинных слоев планеты.
- Впервые версию о пористом Марсе высказывали несколько лет назад, когда погиб американский аппарат "Лэндер", - говорит профессор
Игорь Митрофанов. - В эти полости мог попасть и погибший в конце 2003 года европейский марсоход "Бигль-2". Естественные полости - правдоподобная структура планеты, где имеется много водяного льда. Да, на сыр это похоже, но вряд ли мыши могут вырасти до столь чудовищных
размеров, чтобы прогрызть такие дыры.
Ни один другой космический объект не собирал такого числа жертв, как Марс. СССР и Россия 17 раз запускали космические аппараты
к Марсу. 12 из них бесславно погибли, не выполнив своей миссии. Лишь в 1971 году аппарат "Марс-3" совершил первую в истории мягкую по-
садку на поверхность планеты. Еще 4 советских аппарата выходили на орбиту Марса или пролетали поблизости от него. Последний раз
наша страна предприняла марсианский вояж в 1996 году, но аппарат погиб на околоземной орбите. В 1988 году - 2 советских аппарата погибли в окрестностях Марса, один непосредственно перед высадкой на его спутник Фобос.
Из 17 американских миссий большинство также закончилось неудачей. Однако 4 аппарата работали на орбите Марса, трижды на его
поверхность были высажены марсоходы.
Люди будут покорять дальний космос во сне (www.membrana.ru)
Фантасты давно освоили эту тему — "консервация" экипажа в длительных рейсах к другим звёздам или внешним планетам Солнечной
системы. А теперь и специалисты космической отрасли понемногу "готовят почву" для претворения таких фантазий в реальность.
Вариантов "консервации" предлагалось множество — от заморозки тел до разных шуток с пространством-временем. Первое оставим пока
в стороне — до сих пор непонятно, как гарантированно сохранить человека живым после такой процедуры, ведь замёрзшая вода разрывает
клетки. Различные химические "антиобледенители" — это пока из области экспериментов. "Непонятно что", происходящее с кораблём и экипажем в результате действия каких-нибудь "антиплюсбетаионостатов" — также оставим пока фантастам.
Но вот есть ещё один способ "консервации", который куда ближе к реальности. Гибернация — глубокий-глубокий сон с многократным замедлением обмена веществ. По замыслу сторонников такой технологии, этот сон должен быть похож на зимнюю спячку медведей. Сон длительный, однако, вовсе не приводящий к необратимым изменениям организма.
Европейское космическое агентство (European Space Agency) работает
в этом направлении. По его заказу ряд европейских учёных из разных университетов занимается изучением гибернации и способов введения в такое
состояние людей. Один из таких учёных — Марко Биджиоджера (Marco
Biggiogera) из итальянского университета Павии (Universita di Pavia). Недавно он и его коллеги подобрали вещество под названием DADLE (в чём-то
сходное по структуре с опиумом), которое оказывает на субклеточные процессы удивительное действие.
Хорошо медведям — их сон запрограммирован генами, но что делать с
людьми? Вводить им специальный препарат и заставлять их "спать" не просто как мы спим, с изменением ритмов мозга, но спать на клеточном уровне.
Оказалось, DADLE резко замедляет копирование генетического материала и процессы считывания кода — что является ключом к синтезу белков
и жизни клетки. В результате клетка переходит в состояние глубокого сна с
замедлением собственного обмена веществ. Процесс этот обратимый и не Астронавт ESA Ваббо Окелс (Wubbo Ockels) демонстрирует специальный
имеет, насколько сейчас видно, побочных эффектов. Пока итальянские био- "космический" спальный мешок (фото с сайта space.com).
логи "плотно" работали с клеточными культурами, но недавно перешли на крыс. Результаты этих опытов должны быть готовы к концу 2004 года.
Трудности перехода от клеток к животным и к человеку — очевидны. Чем более сложный организм, тем сложнее просчитать все эффекты
столь необычной технологии "суперсна". Но начало обнадёживает. А когда же человечество сможет применить эти открытия на практике?
Ещё в 2002 году NASA прорабатывало концепцию гигантского корабля Human Outer Planets Exploration (HOPE) Callisto. Это были лишь самые общие наброски, показавшие, что, теоретически, реально отправить шестерых людей в пятилетний полёт на Каллисто, одну из лун Юпитера, включая 30 дней пребывания на её поверхности. Такой рейс мог бы стать реальностью где-нибудь после 2045 года. Европейские эксперты
подчеркнули, что именно для такого полёта и было бы разумно использовать гибернацию. В то время как сравнительно короткий рейс к Марсу
такого усложнения миссии не оправдает. Однако представители американского аэрокосмического агентства сказали, что в настоящее время их
подразделение космической медицины не занимается изучением длительного бездействия организмов.
Так или иначе, ко второй половине века подобная техника может развиться в нечто материальное. ESA мечтает о специальных спальных
капсулах на борту межпланетного корабля, где автоматика поддерживала бы необходимые параметры среды и контролировала состояние спящих людей. Кстати, такой полёт ставит особые требования к надёжности корабля и его способности автоматически реагировать на нештатные
ситуации, типа пожара. Но разве с нынешним темпом развития электроники и робототехники это будет проблемой?
Зато сколько выгоды: для глубоко спящих людей нужно меньше кислорода, воды, на всю экспедицию (включая активную часть) меньше пищи, сами помещения корабля могут быть меньше. Ведь в очень длительном полёте, проходящем обычным образом, говорят специалисты, эти помещения
необходимо существенно расширять уже только по одним психологическим
причинам. А компактные, но толстостенные "сонные капсулы" могут стать
для людей и хорошей защитой от космических лучей. Так что плюсов такого
подхода немало.
Но интересно, что ESA думает не только о космосе. Достижения в гибернации могут помочь во многих случаях и на Земле. Например, в такое состояние можно было бы помещать тяжело раненого солдата или человека,
пострадавшего от несчастного случая — до тех пор, пока его не доставят в
госпиталь. Это повысит шансы пострадавшего на выживание. Аналогичные
вещества, тормозящие субклеточные процессы, можно было бы вводить в
органы, предназначенные для трансплантации — что сохранило бы их гораздо лучше, чем одно только охлаждение.
А раз так — есть шанс, что на волне решения куда более близких и
Human Outer Planets Exploration Callisto — американская концепция ко- приземлённых проблем, учёные создадут нечто пригодное и для покорения
рабля для полёта людей в систему Юпитера (иллюстрация с сайта космоса. Во сне.
space.com).
Физики разработали устройство, создающее поляризованные квантовые потоки (www.membrana.ru)
Профессор Леонид Рохинсон (Leonid Rokhinson) и его коллеги
из американского университета Пардью (Purdue University) создали
устройство, которое может оказаться ключевым компонентом будущих квантовых компьютеров и так называемой спинтроники. Новое устройство способно разделять потоки квантовых частиц надвое, сортируя их по спину. Это — принципиальный прорыв, который сделает реальностью необычные логические схемы, основанные на квантовой механике.
В своём эксперименте в качестве частиц учёные выбрали
"дырки", которые путешествовали по полупроводнику — арсениду
галлия. Как говорят авторы работы, "дырки", наравне с электронами их порождающими, также обладают квантовыми свойствами и, в Снимок с атомного силового микрочастности, спином. Для сортировки потока "дырок" устройство на- скопа: цветными стрелками показанометрового масштаба использует сфокусированное магнитное ны траектории "дырок" с разным
(фото
с
сайта
поле в зазоре сложной формы. Частицы перепрыгивают с контакта спином
sciencedaily.com).
на контакт по кривой траектории (как в циклотроне), радиус которой
зависит от их спина и, соответственно, попадают по разные стороны разделяющего их элемента устройства. Помимо сочетания определённых материалов в этом устройстве и сконцентрированного магнитного
поля, для реализации эффекта сортировки учёным потребовалось охладить всю установку до нескольких
градусов выше абсолютного нуля.
На таком принципе можно построить схему для разделения самых различных частиц. В будущих же
квантовых компьютерах способ чтения квантового состояния частиц — один из самых больших вызовов,
так как в полупроводниках взаимодействие частиц с прочей материей (или их поведение), определяемое
их спином, в триллионы раз слабее, чем взаимодействие, определяемое их зарядом.
Сейчас команда создаёт аналогичное устройство, для работы с потоком электронов, а далее намерена соединить все эти части в единое целое, чтобы создать транзистор, работающий со спином частиц.
Часть научного спутника Китая разрушила жилой дом (www.membrana.ru)
"Спутник приземлился на наш дом. Возможно, это означает, что нынешний год будет удачным
для нас", — заявил государственному информагентству Китая житель провинции Сычуань Хо Цзиюй (Huo Jiyu), крышу дома которого 15 октября разрушила
капсула научного спутника.
Китайские власти поспешили заявить, что в результате приземления 2метровой капсулы на крышу четырёхэтажного здания никто не пострадал:
женщина, живущая в этой квартире, уехала пятью минутами ранее. "Секция
спутника врезалась в жилой дом, разрушив верхний этаж, но не вызвав никаких повреждений", — передаёт агентство Xinhua.
Местные жители видели, как чёрная капсула конической формы спускалась на землю на гигантском парашюте, а потом врезалась в дом неподалёку Китайская технология приот рынка. Китайские эксперты сообщили, что сама капсула не получила ника- земления спутников поких повреждений, а технология приземления спутников в Поднебесной — "од- зволяет разрушать дома,
на из лучших в мире". Также поясняется, что на крышу дома Хо Цзиюя при- не вызывая никаких повреждений (фото с сайта
землилась часть спутника, который вёл научное исследование на орбите в
news.xinhuanet.com).
течение 18 дней. Оставшиеся секции спутника пока остаются в космосе.