Экология: биология взаимодействия. 2.15. (дополнение) Венера, Земля, Марс

2.14. (дополнение) Некоторые этапы истории земной жизни

Д. Шабанов, М. Кравченко. Экология: биология взаимодействия

Глава 2. Биосферология

2.16. (дополнение) Поиски жизни в Солнечной системе

2.15. (дополнение) Венера, Земля, Марс

Венера дает нам пример всепланетной катастрофы.
Карл Саган

Рассказывают, что много лет назад знаменитый газетный издатель послал телеграмму известному астроному: СРОЧНО ТЕЛЕГРАФИРУЙТЕ ПЯТЬСОТ СЛОВ ЕСТЬ ЛИ ЖИЗНЬ НА МАРСЕ. Астроном с сознанием выполненного долга ответил: НИКОМУ НЕИЗВЕСТНО, НИКОМУ НЕИЗВЕСТНО, НИКОМУ НЕИЗВЕСТНО... и так 250 раз.
Карл Саган

В ходе образования звездных систем та часть вещества, которая образует планеты, распределяется неравномерно. Ближе расположенные к звезде планеты состоят из более плотных веществ. По своему исходному составу и свойствам Земля близка к двум планетам-соседям — Венере и Марсу. В число планет земной группы входит и Меркурий, но эта небольшая планета расположена столь близко к Солнцу, что условия на ее поверхности не имеют ничего общего с земными.

Венера очень близка Земле по размеру, плотности и массе. Эта планета расположена ближе к Солнцу, чем Земля. Температура на поверхности Венеры достигает 480°С, а давление — 90 атмосфер! Может ли существовать жизнь в таких условиях? На поверхности планеты существование сложной жизни на знакомой нам химической основе невозможно. Разве что можно представить себе бактериальную жизнь, существующую в облаках из серной кислоты на высоте 45-60 км над поверхностью, — там условия хоть как-то приемлемы.

Что же сделало планету, названную в честь богини любви, столь суровой? Обилие углекислого газа, вызвавшее парниковый эффект!

Марс очень похож на Землю внешне. К счастью, мы можем наблюдать его поверхность. Условия на Марсе не столь суровы, и на его поверхности работают несколько земных станций. В то же время ясно, что Марсу (точнее, гипотетической марсианской жизни) тоже не повезло, хотя и не так сильно, как венерианской. Атмосферное давление на Марсе примерно в 100 раз слабее земного; атмосфера на 95,3% состоит из углекислоты, на 2,7% — из азота и на 1,6% — из аргона. Кислород присутствует только в виде следов. Диаметр Марса примерно вдвое меньше земного (0,53), а притяжение на нем меньше в 2,5 раза. Площадь поверхности Марса близка к площади поверхности земных континентов. Температура на этой планете колеблется в диапазоне примерно от +25°С до -125°С. С неба на поверхность Марса льется свет со значительной долей ультрафиолетового излучения, губительного для жизни. Продолжительность марсианских суток близка к земной: 24 ч. 39 мин. 35 с.

Многие поколения ученых искали следы жизни на Марсе. Рассматривание его поверхности в телескопы вызвало интересную оптическую иллюзию: отдельные пятна сливались в неверной оптике в полосы, и наблюдатели зарисовывали сеть каналов, которыми, якобы, был покрыт Марс. В конце XIX века многие верили, что трудолюбивые марсиане построили всепланетную сеть каналов для передачи воды из влажных полярных районов в засушливые экваториальные. Одним из первых, кто понял ошибочность этих фантазий, был соавтор дарвиновской эволюционной теории Альфред Рассел Уоллес. Его расчеты показали, что температура на поверхности планеты столь низка, а давление столь мало, что никакой текучей воды на ней быть не может. В XX веке на Марсе искали уже микроскопическую, а не разумную жизнь.

В существенной степени поиски жизни на Марсе свелись к поиску воды. По принятым представлениям, когда-то на на этой планете было достаточно тепло и влажно. Увы, размер Марса меньше земного, и от Солнца эта планета находится дальше. Начиная с какого-то момента, Марс начал катастрофически остывать. Вода, которая образовывала его океаны, сейчас покоится в виде ледовых запасов, лежащих под поверхностью планеты и прикрытых слоем породы и пыли. Доказательств этих взглядов немало, от геологических свидетельств (горных пород, которые могли образоваться только в жидкой воде) или последствий просачивания воды из-под поверхности, до следов существования древних океанов.

На поверхности Марса давно были замечены полосы, напоминавшие береговые линии. Астрономы сомневались в таком объяснении их происхождения, так как эти линии проходили со сменой высоты, — получалось, что в разных местах берег и урез воды были то выше, то ниже. Однако в последнее время получены простые объяснения, следствием каких геологических процессов стало изменение высот прежнего берега. Итак, на Марсе 2 миллиарда лет назад существовало два океана — Аравийский океан и Дейтеронилус. В это время в земных океанах существовали достаточно сложные экосистемы, образованные прокариотами. Сохранила ли марсианская геологическая («марсологическая») летопись следы жизни того времени? Для ответа на этот вопрос нужны более подробные исследования его поверхности.

В метеорите, выбитом с поверхности Марса, нашли тельца, чрезвычайно напоминающие окаменевших бактерий. Некоторые изменения атмосферы Марса (например, регистрация в некоторых районах следовых количеств аммиака) можно трактовать как результат «биомарсохимической»активности живых организмов.

В 1976 году американские посадочные станции «Викинг-1» и «Викинг-2» провели на поверхности Марса эксперименты, которые должны были зарегистрировать следы жизни. Например, в ходе этих экспериментов проба грунта смачивалась бульоном (водой с органическими соединениями) и нагревалась. Было зарегистрировано расщепление органических веществ бульона, но определить, были эти реакции проявлением активности микроорганизмов или абиотическим процессом, так и не удалось. Споры о жизни на Марсе продолжаются до сих пор…

Мы можем только порадоваться тому, что, располагаясь между «окоченевшим» Марсом и «горячечной» Венерой, наша родная Земля предоставляет для жизни вполне подходящие условия.

 

Дополнительные материалы:

 

2.14. (дополнение) Некоторые этапы истории земной жизни

Д. Шабанов, М. Кравченко. Экология: биология взаимодействия

Глава 2. Биосферология

2.16. (дополнение) Поиски жизни в Солнечной системе