Космос. Иллюстрированная история астрономии и космологии - Джон Норт

видов», ученые начали осуществлять более глубокие поиски, почти не принимая в расчет далекого космического пространства. Двумя известными физиками, рассматривавшими космическое пространство как возможный источник жизни, были Уильям Томсон (лорд Кельвин) и Герман фон Гельмгольц. В 1908 г. идущий по их стопам шведский физик, химик и нобелевский лауреат Сванте Аррениус опубликовал книгу «Образование миров», постулировав существование в космическом пространстве живых спор, распространяющихся по всему космосу давлением света и способных быть причиной возникновения жизни на Земле. Эта идея породила множество сумасбродных теорий и других подобных предположений, многочисленные ответвления которых не имеет смысла рассматривать в данной книге.

Мысль о том, что микроорганизмы или более простые предшественники жизни, присутствующие в космическом пространстве, способны породить жизнь на Земле или на другой благоприятно расположенной планете, постепенно исчезала из серьезного научного рассмотрения, но старая идея о самопроизвольном зарождении неожиданно вернулась в 1920‐х гг., хотя и в новой модификации. Российский биохимик А. И. Опарин и английский генетик Дж. Б. С. Холдейн, работая независимо друг от друга, пришли к выводу, что самопроизвольное зарождение жизни возможно, но это не обязательно произошло на Земле. Эта общая идея почти не получала поддержки до 1953 г., когда американские химики Гарольд Юри и Стэнли Миллер показали экспериментально, что простые молекулы, такие как водород, метан, вода и аммиак, могут при определенных условиях образовывать аминокислоты (например, под воздействием электрических разрядов, а это не редкость в космосе).

Теория Опарина – Холдейна со множеством внесенных в нее изменений благополучно сохранилась, но в конце 1970‐х гг. у нее появилась серьезная конкурентная концепция, которую невозможно игнорировать в силу высокой репутации двух ее создателей – Фреда Хойла и Налина Чандры Викрамасингха, уроженца Шри-Ланки, позже переехавшего в Кардиффский университет (Уэльс), где он со временем создал центр астробиологии. Согласно их утверждению, существуют свидетельства следов существования жизни в межпланетной материи, и поэтому жизнь на Земле могла возникнуть из вещества, занесенного кометами. Разделяя теорию «грязного снежка» и признавая доказанным разнообразие вещества в кометах и их хвостах, они рассматривали кометы как превосходный инкубатор жизненных форм, способных появиться в водных бассейнах, подходящая температура которых поддерживалась радиоактивным излучением. (Уиппл высказал предположение о существовании таких бассейнов чуть более чем за десятилетие до этого.) Одним словом, было высказано предположение, что кометы являются разносчиками жизни в виде бактерий по галактикам и одновременно убежищами, защищающими ее (это немаловажно) от разрушительного воздействия радиации.

Новые идеи не встретили благожелательного отклика, особенно когда эти двое специалистов стали высказываться в таком духе: процесс еще не завершился, и вирусы, даже те, что вызывают грипп, прилетают к нам вместе с кометами. (Разве гриппу не нужен переносчик?) Однако в целом идея обрела своих последователей. Аминокислоты являются признанными «кирпичиками» жизни, и, как соглашались некоторые астрономы, внутри кометных ядер могут возникнуть условия, благоприятные для их возникновения. Среди большинства астрономов существовал консенсус по поводу того, что более вероятным местом их возникновения может быть Земля на этапе своего формирования. Хойл умер в 2001 г., но тем не менее Викрамасингх продолжал очень умело бороться за их совместные идеи. Его обнадеживали многочисленные вещественные доказательства, что бактерии могут сохраняться без изменений в течение многих миллионов лет даже под воздействием космической радиации, гораздо более жесткой, чем на Земле. (В 1984 г. Майо Гринберг из Лейдена продемонстрировал, к удовлетворению многих, что они не способны пережить облучение ультрафиолетом или другие опасности, присущие космосу, более тысячи или около того лет.) В 1990‐х гг. и в последующий период высказывались различные утверждения о существовании в метеоритах окаменелых свидетельств прошлой жизни. В космическом пространстве обнаружены большие органические молекулы. В 2004 г. НАСА опубликовало фотографии окаменелых сине-зеленых водорослей в одном из метеоритов. Сине-зеленые водоросли живут в воде и образуют одну из самых многочисленных групп бактерий на Земле. Обычно они представляют собой одноклеточные организмы, но могут выстраивать колонии, достаточно большие, чтобы стать различимыми для невооруженного глаза. Их останки относятся к числу наиболее древних и датируются более чем 3,5 миллиарда лет, а это составляет значительную часть возраста Земли.

Большинство из перечисленных находок оказались бы невозможны без масштабной работы межпланетных автоматических станций. С наступлением нового тысячелетия пыль постепенно стала делом большой важности. Это дело достигло важного этапа с появлением проекта под названием «Стардаст». Это первый космический аппарат США, предназначенный исключительно для изучения кометы, и первая миссия, в задачу которой входила доставка внеземного вещества из‐за пределов лунной орбиты. Перед тем как продолжить рассказ об этом проекте, необходимо разъяснить, что околоземные спутники и радионаблюдения далеко не исчерпывали технологий, внедренных в астрономию в насыщенный период кометных исследований, с которыми эта наука вошла в XXI в. Для сбора пыли использовались высотные самолеты и стратостаты. Одним из специалистов, проводивших интенсивное исследование собранного вещества, был Дональд Ю. Браунли из Вашингтонского университета в Сиэтле. В рамках руководимой им программы в стратосфере собирались частицы, достаточно малые для того, чтобы замедляться без плавления, вызываемого атмосферным трением, а затем они подвергались исследованию в лабораторных условиях. Обычно эти «частицы Браунли» представляют собой рыхлый материал, состоящий из минералов и органического вещества, и сегодня считается общепринятым, что они являются остаточными продуктами кометной пыли, лишенной легко испаряющихся фракций. В течение двух десятилетий они служили полезной доказательной базой для самых разных конкурирующих теорий химического состава комет. Они, скорее всего, являются смесью элементов, сопоставимых с присутствующими на Солнце, но замороженных при низких температурах. Значительные усилия к решению этой проблемы были приложены в лабораториях. Майо Гринберг разработал эксперименты, демонстрирующие возможность роста частиц межзвездной пыли, и использовал свои находки для интерпретации многих других явлений, не связанных с кометной пылью, – например, газа в межзвездных пылевых облаках, новых и сверхновых, а также излучения частиц космической пыли вообще. Удаленные звезды, рассматриваемые сквозь пылевые облака, кажутся краснее, чем они есть на самом деле. На административные органы, осуществляющие контроль финансирования космических программ, стало оказываться все большее давление для реализации космической программы, нацеленной либо на доставку образцов вещества комет на Землю, либо на по меньшей мере проведение их химического анализа средствами самого космического аппарата. С основанием миссии «Стардаст» эта идея стала реальностью.

Космический аппарат «Стардаст» запущен 7 февраля 1999 г. с мыса Канаверал во Флориде ракетой-носителем «Дельта-2». Это была четвертая миссия космической программы НАСА «Дискавери», утвержденной Конгрессом еще в 1992 г., разработка которой во многом обязана Питеру Цоу из Лаборатории реактивного движения Калифорнийского технологического института. В числе других миссий программы «Дискавери» – «Марс Патфайндер», космический аппарат для сближения с астероидами в околоземном пространстве (NEAR) и «Лунар Проспектор». Как и предыдущие проекты, «Стардаст» предполагал тесное сотрудничество с университетами и промышленными организациями для сведения к минимуму финансовых затрат. Кроме того, в проекте участвовали немецкий Институт Макса Планка и английский Открытый университет.

Первичной целью «Стардаста» являлся сбор пыли и углеродосодержащих образцов во время близкого прохождения с кометой Вильда 2 (в 235 километрах перед ядром), а также сбор межзвездной пыли. Целью последней задачи (возможно, не столь впечатляющей, как первая) был сбор вещества, сохранившегося со времени, предшествовавшего формированию Солнечной системы, и пылевых потоков, идущих от созвездия Стрелец. Во время нахождения на орбите осуществлялся подсчет кометных частиц и анализ их состава в режиме реального времени. Образцы захватывались без их повреждения, уловитель напоминал по виду теннисную ракетку, покрытую субстанцией на основе кремния под названием аэрогель. Этот замечательный материал, разработанный Лабораторией реактивного