В 2016 году наше понимание Марса существенно углубилось, благодаря каравану успешно спущенных роверов, марсоходов, орбитальных и наземных миссий.
Мы составили полную и подробную карту поверхности Марса; мы проехали больше чем марафонскую дистанцию по планете, находя метеориты, кратеры, дюны и мерзлую воду по дороге; мы наблюдали загадочные «жерла», богатые метаном; видели соленые потоки жидкой воды на поверхности и высохшие русла рек. И что самое интересное, мы нашли «марсианскую чернику»: гематитовые бусины, которые на Земле производятся органическими процессами и живыми существами в водной среде. Учитывая то, каким «земным» могло быть прошлое Марса, нас не прекращает терзать вопрос: есть, была или будет жизнь на Марсе?
40 лет назад близнецы «Викинги» были одной из самых амбициозных миссий человечества по исследованию Красной планеты. Они оба прибыли на Марс в 1976 году, спустя год после запуска во время точной синхронизации орбит Земли и Марса. Орбитальные аппараты создавались для составления первой полной карты поверхности, обнаружения уверенных свидетельств водяного прошлого Марса. «Викинг-1» приземлился 20 июля 1976 года, а «Викинг-2» последовал шестью неделями позже. Мы впервые узнали, на что похожа поверхность Красной планеты, и с этими данными просидели аж до 1990-х.
Самое интересное в этих миссиях было то, что вместе с ними ученые вознамерились провести три эксперимента, направленных на поиск жизни. Если бы хоть один оказался положительным, мы бы забили в колокола и открыли шампанское: на Марсе есть жизнь!
Три этих эксперимента были такими:
- Газовый хроматограф — Масс-спектрометр (GCMS), который должен был нагревать почву до разных температур и измерять молекулы, которые приобретают газообразную форму. Он мог измерить самые разные молекулярные составляющие с плотностью до нескольких частей на миллиард.
- Газовый обмен (GEX) — в ходе этого эксперимента «Викинг» забирал образец марсианской почвы и заменял атмосферу Марса гелием, инертным газом. Затем на них воздействовали питательные вещества и вода: так ученые искали признаки биологической активности вроде поглощения или выброса кислорода, диоксида углерода, азота, водорода и метана.
- Третий эксперимент, маркированный выброс, (LR) забирал образец марсианской почвы и наносил на него каплю питательного раствора, в котором все питательные вещества были помечены радиоактивным углеродом-14. Радиоактивный углерод-14 затем должен был метаболизироваться в радиоактивный диоксид углерода, который был бы обнаружен только при наличии жизни.
Контрольный эксперимент — пиролитический выброс (PR) — проводился, чтобы убедиться, что любой положительный тест был биологическим, а не химическим по своей природе.
Первый эксперимент проводился первым и не увенчался успехом. Затем был второй, и снова безрезультатно. Когда начали проводить третий эксперимент, перспективы были мрачными, но данные все равно собрали. К удивлению многих, оба «Викинга» обнаружили метаболизированный радиоактивный углерод-14 в составе выпущенного диоксида углерода. Они даже рассмотрели свои образцы из разных мест: один из почвы на прямом солнечном свету, другой из почвы под породами. В обоих случаях выброс диоксида углерода был мгновенным и постоянным после первого впрыска. Под бурные аплодисменты группа под руководством Гилберта Левина решила, что обнаружила первую сигнатуру жизни на Марсе.
Затаив дыхание, ученые наблюдали за проведением контрольного эксперимента — и вот тогда-то все стало чересчур подозрительным. Последующие инъекции радиоактивных веществ не вызвали никакого ответа; увиденное согласовалось либо с органическими, либо с сугубо химическими неорганическими процессами. Возможно, жизни на Марсе и не было. Несмотря на изначальное заявление — если один из трех экспериментов даст положительный результат — мы не смогли объявить о жизни на Марсе, поскольку наши результаты оказались противоречивыми. Прошло сорок лет, а мы так и не повторили этот эксперимент. Мы до сих пор не знаем, что нашли «Викинги».
В 2008 году спускаемый аппарат Mars Phoenix обнаружил перхлораты в почве, которые могли быть причиной первого положительного результата в эксперименте LR. При нагревании перхлорат может — при наличии определенных химических соединений — производить хлорметан и дихлорметан, именно те соединения, что обнаружили «Викинг-1» и «Викинг-2». Но были те химические соединения органическими по природе или неорганическими? Были они произведены биологически или небиологически? Как выяснилось, подходит оба варианта: марсианский грунт, подверженный воздействию интенсивного ультрафиолетового излучения, мог производить эти соединения без всякой жизни; и биологические формы жизни могли быть за это ответственны.
Сорок лет назад космический аппарат с Земли впервые самостоятельно приземлился на марсианской поверхности, чтобы найти жизнь. Один из экспериментов выдал положительный результат — и его до сих пор пытаются осмыслить. Но вопрос, есть ли на Марсе микроскопическая жизнь, до сих пор открыт и остается без ответа. На этот вопрос могла бы ответить пилотируемая миссия на Марс. Ценность человеческой смекалки пока еще выше роботизированной точности. Возможно, в следующие десять-двадцать лет мы, наконец, найдем ответ на самый главный вопрос, поднятый самой первой марсианской лабораторией.
Автор: Илья Хель