Таинственные явления природы и Вселенной

Особенности марсианской орбиты приводят к тому, что каждые два года (если точнее, то через каждые 780 дней) Земля и Марс оказываются на минимальном расстоянии друг от друга, которое колеблется от 56 до 101 млн км. Подобные сближения планет принято называть противостояниями. Если же расстояние между ними становится меньше 60 млн км, то говорят о великом противостоянии. Такое событие повторяется через каждые 15–17 лет.

Поперечник Марса составляет 6800 км, то есть он почти вдвое меньше Земли. По массе он уступает нашей планете в 10 раз, а по площади поверхности — в три с половиной раза. Марсианские сутки чуть-чуть длиннее земных (24 ч 39 мин и 23 ч 56 мин соответственно), а угол наклона экватора к плоскости орбиты равняется 25°, что всего на два градуса больше, чем у Земли. Однако в отличие от нашей планеты, сезоны в северном и южном полушариях Марса имеют разную продолжительность, что объясняется заметной вытянутостью его орбиты.

Одним словом, Марс по многим параметрам очень похож на Землю — значительно больше, чем любая другая планета Солнечной системы, и поэтому он всегда вызывал повышенный интерес у землян. Отсюда и сакраментальный вопрос: есть ли жизнь на Марсе? Тем более что эта планета старше Земли. Может быть, там живут технически высокоразвитые марсиане? Когда в конце XIX века итальянский астроном Джованни Скиапарелли сообщил, что неоднократно видел на поверхности Марса сеть длинных темных линий, связывающих полярные и умеренные зоны планеты, ученые немедленно предположили их искусственное происхождение. Вслед за ними в дело включились писатели, от души принявшись эксплуатировать эту тему в литературе. Мода на Марс росла не по дням, а по часам.

А что же в действительности? Как ни странно, до недавнего времени на эти вопросы не было ответа. Одни ученые утверждали, что Марс — мертвая планета: если там и была жизнь, то она погибла сотни миллионов лет назад. А каналы? — возражали другие. На Марсе ведь есть разветвленная сеть каналов, до 50 км шириной, соединяющая полюса с умеренными широтами. А что если это сложные ирригационные сооружения, перераспределяющие драгоценную марсианскую влагу?

Но наконец началась эра космонавтики. Первые же зонды, добравшиеся до Марса, зарегистрировали чрезвычайно разреженную атмосферу, полное отсутствие сколько-нибудь крупных водоемов и многочисленные следы интенсивной метеоритной бомбардировки. Сегодня, когда в окрестностях Марса (и на его поверхности в том числе) побывало множество автоматических станций, мы имеем право подвести первые итоги.

Поскольку Марс получает от Солнца в два с лишним раза меньше тепла, чем Земля, среднегодовая температура на его поверхности составляет –60 °C. И хотя летом на экваторе столбик термометра иногда поднимается на несколько градусов выше нуля, суточные перепады температуры достигают нескольких десятков градусов. Например, в южном полушарии на пятидесятой параллели температура в разгар осени не поднимается выше –18° в полдень и падает ночью до –63°. Столь значительный размах температурных колебаний на протяжении суток объясняется крайней разреженностью марсианской атмосферы, состоящей на 95 % из углекислого газа (а содержание кислорода не превышает 0,4 %). На северном полюсе Марса зарегистрированы исключительно низкие температуры порядка –138 °C. Атмосферное давление на поверхности Марса в 160 раз ниже, чем на Земле на уровне моря. Только на дне самых глубоких впадин оно несколько больше — раза в два. Марсианская атмосфера чрезвычайно суха и почти полностью лишена водяных паров. Вдобавок на Марсе периодически вспыхивают сильнейшие бури, поднимающие в воздух миллиарды тонн пыли. Их продолжительность доходит до 100 суток, а скорость ветра достигает 70 км/ч. Таким образом, современный Марс — это очень суровый мир, и говорить о существовании сколько-нибудь сложных форм жизни в таких экстремальных условиях, по всей вероятности, не приходится.

Но с другой стороны, не следует забывать, что жизнь отличается необыкновенной пластичностью и высоким адаптивным потенциалом. Некоторые организмы комфортно существуют при температурах 250–300 °C. Некоторые земные бактерии могут обходиться без кислорода и выживать в кислотах и щелочах. Твердая поверхность Земли и мировой океан — лишь небольшая часть обжитого мира, а глубоко в недрах нашей планеты процветает сложная экосистема микроорганизмов, почти не сообщающаяся с внешним миром. Есть основания считать, что количество организмов, обосновавшихся под землей, заметно превышает численность наземных обитателей. Споры многих бактерий могут в течение длительного времени выживать в космосе, что было не раз доказано экспериментально. Поэтому совершенно не исключено, что в марсианском грунте могут обнаружиться примитивные формы жизни, особенно если учесть тот факт, что вода на Марсе имеется. Нижний слой полярных шапок планеты толщиной в несколько километров сложен из обычного водяного льда, перемешанного с пылью. Это так называемый «сухой лед». Кроме того, в некоторых областях под поверхностью Марса должна располагаться многокилометровая толща вечной мерзлоты. О наличии криолитосферы свидетельствуют, в частности, некоторые особенности геологических структур на поверхности Марса.

А сравнительно недавно теоретические выкладки получили надежное экспериментальное подтверждение. Американский космический зонд «Марс Одиссей», запущенный в апреле 2001 года, обнаружил на шестидесятом градусе южной широты огромный океан водяного льда. Более того, по мнению некоторых ученых, в марсианском грунте на глубинах от 100 до 400 м вода может находиться даже в жидком состоянии: в противном случае трудно объяснить происхождение специфических борозд на стенках каньонов и кратеров. Как при жутких марсианских холодах, промораживающих грунт на пару километров вглубь, может сохраниться жидкая вода? Очень просто: вблизи магматических очагов лед может плавиться, переходя в жидкую фазу, а таких «вулканов» на Марсе достаточно.

Таким образом, вопрос о жизни на Марсе имеет три варианта ответа:

1) на Марсе никогда не было жизни;

2) на поверхности Марса нет жизни, но она может существовать в недрах планеты;

3) сегодня на Марсе жизни нет, но она существовала в прошлом, поэтому можно отыскать ее следы.

Первый вариант не слишком интересен. Относительно второго возможны разные мнения, но необходимы дополнительные исследования. А вот третий вариант представляет бесспорный интерес, поскольку многие ученые убеждены, что в далеком прошлом воды на Марсе было в избытке. По некоторым расчетам, 4 млрд лет назад ее было даже больше, чем на Земле.

Об этом свидетельствуют грандиозные каньоны и высохшие речные русла, во множестве встречающиеся на поверхности Марса. Некоторые из них достигают в ширину 200 км при длине в несколько тысяч. Даже могучая Амазонка — самая полноводная река нашей планеты — выглядит на этом фоне довольно бледно. Куда могла подеваться вода, сформировавшая эти геологические структуры, возраст которых оценивается в 3 млрд лет и более? Между тем, планетологи не исключают, что в ту далекую эпоху обширные районы северного полушария Марса были покрыты океаном километровой глубины. Мертвых марсианских озер тоже найдено видимо-невидимо. Одно из них было сравнительно недавно идентифицировано американскими геологами. Его размеры могут поразить самое богатое воображение: по площади оно вполне сопоставимо с суммарной территорией Техаса и Мексики, а глубина этого монстра достигала 2 километров.

Что же, случилась какая-то планетарная катастрофа? Сценарии предлагались самые разные. Например, французский астроном Жак Ласкар полагает, что угол наклона оси вращения Марса к плоскости его орбиты есть величина переменная. Сегодня, как известно, марсианская ось наклонена к эклиптике под углом 25°, то есть всего на два градуса больше, чем угол наклона земной оси. По мнению Ласкара, 6 млн лет назад эта величина составляла 47° — Марс лежал практически на боку, и его полюса получали максимум солнечного тепла.

Полярные шапки растаяли полностью, и в атмосферу планеты поступили огромные количества углекислого газа и водяных паров. Углекислота обеспечила парниковый эффект, а водяные пары сконденсировались и выпали на поверхность, образовав океан глубиной в несколько километров. Ласкар считает, что на протяжении последних 10 млн лет угол наклона марсианской оси к плоскости эклиптики неоднократно менялся в очень широких пределах — от 13° до 47°. Причиной тому было мощное гравитационное поле ближайших соседей Марса, в первую очередь Юпитера. Четвертая планета Солнечной системы напоминает юлу в состоянии неустойчивого равновесия, на который оказывают воздействие извне. Марс все время «пляшет», и полюса планеты получают то избыток, то недостаток солнечного тепла. Сегодня на Марсе ледниковый период. Между прочим, по мнению французского астронома, земная ось тоже могла бы «прыгать» взад-вперед, если бы не стабилизирующее влияние Луны.

Другую версию катастрофы предложил Александр Портнов. Марс нередко называют Красной планетой, и в этом названии нет никакого преувеличения: его поверхность действительно имеет красноватый оттенок из-за высокого содержания в марсианском грунте так называемых красноцветных песков. Красный цвет марсианских песков (как и цвет человеческой крови) объясняется обилием оксида железа. В их состав входят и другие показательные минералы. Такой набор характерен для широко встречающихся на Земле красноцветных пород выветривания, возникающих в условиях теплого климата, обилия воды и свободного кислорода в атмосфере. Суммарная мощность земных красноцветов достигает нескольких километров, но то же самое можно видеть и на Марсе: их слой оценивается в 3–5 км. Между прочим, ни на одной планете Солнечной системы, кроме Земли и Марса, подобные породы не встречаются. При этом хорошо известно, что красноцветные породы на Земле могли образоваться только после того, как в атмосфере появился свободный кислород. Но дело в том, что практически весь кислород земной атмосферы (а его 21 %) имеет биогенное происхождение, то есть образовался в результате биосферных процессов. Другими словами, кислород — это продукт и порождение жизни. Если уничтожить всю растительность, свободный кислород улетучится почти мгновенно: вновь соединится с органическими веществами, войдет в состав углекислоты и окислит железо горных пород.