О ВОЗМОЖНОСТИ СОВРЕМЕННОГО СУЩЕСТВОВАНИЯ ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ НА ПЛАНЕТЕ МАРС

© Инженер Виктор Васильевич Степанов

(Российская Академия космонавтики)

Среднее расстояние Марса от Солнца составляет 1,524 астрономических единиц (а. е.), то есть он удален от Солнца дальше, чем Земля. Поэтому его климат значительно холоднее земного, но не настолько холоднее, чтобы стало совсем невозможным (хотя бы иногда) существование на его поверхности положительных температур. К тому же Марс обладает ощутимой, хотя и очень разреженной, атмосферой и твердой поверхностью (по диаметру он почти в два раза меньше Земли, а по массе в 9,32 раза меньше Земли), что позволяло и до сих пор позволяет надеяться на существование на нем каких-то живых организмов.

Однако в настоящее время природно-климатические условия на Марсе настолько суровы, что на его поверхности (тем более в его атмосфере) нет и не может быть жидкой воды (слишком малы атмосферное давление и влажность, при господстве отрицательных температур), без наличия которой никакая углеродно-белковая жизнь активно существовать не может, космическая радиация на его поверхности очень значительна и высоки химическая (за счет присутствия перекисно-пероксидных химических соединений и озона) и, вероятно, электрическая (возможно возникновение тлеющих электрических разрядов в пылевых, а также в углекислотно-ледяных облаках и туманах) активность приповерхностного слоя его атмосферы и верхнего слоя грунта. Поэтому вне тела достаточно крупных растений, возможность существования на Марсе которых зависит прежде всего от того, были ли на нем в прошлом условия для возникновения и достаточно длительной эволюции живых организмов, и не на достаточно большой глубине под поверхностью Марса, активное существование на Марсе каких-либо микроорганизмов невозможно. Из последнего же следует, что отрицательные результаты биологических экспериментов, проведенных на спускаемых аппаратах (СА) американских автоматических межпланетных станций (АМС) 'Викинг-1' и 'Викинг-2' можно было предвидеть заранее. Тем не менее для категорично-твердого утверждения, что в настоящее время Марс биологически мертв (смотрите, например, книгу Нормана Хоровица 'Поиски жизни в Солнечной системе', пер. с англ., М., 'Мир', 1988 г.) серьезных научных оснований нет .

Еще нельзя исключить существование на Марсе достаточно крупных (размером до многих сантиметров) многоклеточных растений, способных приспособиться к таким условиям, при которых никакие микро организмы активно жить не могут. В принципе на Марсе возможно существование и так называемых 'макробов', то есть одноклеточных бактерий-гигантов размером до нескольких миллиметров.

При этом очень Важно то обстоятельство, что положительные температуры на поверхности Марса все-таки иногда бывают, причем слабоположительные (лишь незначительно выше 0 њС). При атмосферном давлении (в среднем 5,4 мбар) близком к давлению тройной точки для воды (6,1 мбар) близкие к нулю градусов температуры наиболее благоприятны для живых организмов. Очень важно также и то, что, в отличие от Земли, температура поверхности Марса определяется в основном прямым солнечным нагревом, а не теплопереносом атмосферы, стремящейся выровнить температурные контрасты, вследствие чего, при средней температуре больших участков темной каймы Северной полярной шапки Марса (в начале лета) в -38 њС (на 82њ сев. широты; см. Р. О. Кузьмин 'Криолитосфера Марса', 'Наука', М., 1983 г., стр. 30, 102, 103), температура отдельных малых участков этой каймы ( на крутых склонах, обращенных к Солнцу ) может достигать 0 њС и даже немного превышать 0 њС. На этих малых участках (например, на обращенных к Солнцу склонах приполярных дюн) и могут развиваться достаточно крупные растительные живые организмы. Наконец, важно и то, что наиболее крупные из марсианских растений могут иметь механизм кратковременного (когда это особенно необходимо) повышения внутренней температуры (на несколько градусов) в сравнении с температурой их окружающего открытого Солнцу грунта, а также могут использовать не чистую (пресную) воду, а ненасыщенные водные растворы некоторых веществ (не только солей), у которых более низкая температура плавления (таяния) и замерзания, чем у чистой (пресной) воды.

В отличие от злополучных микробов, достаточно крупные растения в состоянии длительно поддерживать внутри своего тела повышенное (в сравнении с атмосферным) поровое давление (в наиболее теплое время года и суток), в состоянии обезопасить себя от ультрафиолетовой радиации Солнца и от испарения (транспирации) драгоценной воды микронной толщины (порядка среднего размера микро организмов) восковидной пленкой (подобной той, что покрывает тело кактусов), проницаемой для лучей, используемых для фотосинтеза и непроницаемой для ультрафиолетовых лучей и водяного пара и в состоянии выработать механизм не непрерывного (как у большинства земных растений), а эпизодически-порционного газообмена с атмосферой с захватом атмосферной воды в наиболее холодное время года и суток (зимой и ночью) в виде инея, растопляемого затем (до жидкого состояния) в наиболее теплое время года и суток, но не на открытом воздухе-вакууме, а внутри их тела. Самыми же благоприятными для растительных живых организмов районами Марса являются: окружающая остаточную Северную полярную шапку Марса темная кайма (она бывает настолько темной и теплой, а иногда даже приобретает синий цвет, что дать этому научно-убедительное небиологическое объяснение не удается -> материал и тем более цветовая окраска пыле-песчаных дюн Марса должны быть всюду в основном одинаковыми - светлыми, - а при теневом эффекте, сомнительном и по другим причинам, температура этой темной каймы и влажность воздуха над ней должны быть не более высокими, чем у прилегающей к ней с юга местности, а наоборот более низкими, чего не наблюдается); северная и восточная части темной области Большой Сирт (иногда приобретают красивый глубокий синий цвет) и некоторые участки дна гигантской впадины 'Эллада'.

Сколь бы сухой марсианская атмосфера ни была, запасов атмосферной воды для марсианских растений в основном (на пределе) достаточно (смотрите книгу К. А. Любарского 'Очерки по астробиологии', М., 1962 г., стр. 28 - 32, 50, 51, 83 - 86), а необходимые для жизнедеятельности этих растений соли и прочие другие неорганические вещества (кальций, фосфор, титан - тонкая пленка двуокиси титана, то есть анатаз, хорошо пропускает видимый свет и не пропускает ультрафиолетовый свет, - железо и т. д.), они могут получать в наиболее холодное время (вместе с инеем Н₂О) из атмосферной пыли, а также в наиболее теплое время – из подстилающего их грунта, где эти вещества и элементы содержатся в более чем достаточном количестве.

А теперь о фактах надежно установленных явлений на Марсе, которым не удается дать хорошо научно обоснованного и, следовательно, научно-убедительного небиологического объяснения.

Главным из таких фактов является факт регулярных сезонных изменений во многих (но, разумеется, не во всех) темных областях Марса. При этом нередко изменяется не только количество отраженного соответствующей поверхностью солнечного света (альбедо), но и цвет (окраска) этой поверхности. Например, один из лучших наблюдателей Марса американский астроном Клайд Томбо писал (смотрите приложение 2 и 3 книги У. Келлога и К. Сагана 'Атмосферы Марса и Венеры', пер. с англ., М., 1962 г., стр. 146 - 149; наиболее важные места я выделил курсивом):

'Как правило, различные 'моря' имеют свои характерные цвета, которые испытывают определенные регулярные изменения. Автор заметил, что в Южном полушарии цвет 'морей' изменяется от серого до зеленого в процессе смены сезона'. 'Две экваториальные области – Двойной залив Дауэса и северная часть Большого Сирта – изменяются от черного до красивого глубокого синего цвета. Когда северная часть Большого Сирта приобретает глубокий синий цвет, между северной и южной частью наблюдается резкая граница, так как южная всегда остается серой'.

'В середине весны узкая темная полоса (кайма) уплотняется вокруг белого пространства. По мере сезонного развития темная полоса вокруг Северной полярной шапки синеет и становится более широкой , чем полоса вокруг Южной полярной шапки. Я видел только черную полоску у границы Южной полярной шапки и никогда не видел синей. Ловелл и Слайфер тоже видели синюю полоску вокруг Северной полярной шапки '.

'В марсианском мае Северная шапка покрывается полупрозрачной дымкой, простирающейся на несколько сот километров за пределы темной полосы'. 'Окружающая шапку темная полоса , которая постепенно отступает по мере сокращения шапки, теперь ослабевает и исчезает, но край белой области остается резким. Затем изменения прекращаются на много недель. Остаток Северной полярной шапки в это время в течение нескольких недель также изменяется мало'.

После глобальной пылевой бури, разразившейся на Марсе в конце 1971 года, АМС 'Маринер-9' зарегистрировала пониженное, в сравнении с нормой, содержание водяного пара, которое, однако, медленно росло. В это время, несмотря на очень малую скорость ветра, в Южном (летнем) полушарии Марса наблюдалось массовое постепенное (в течение срока порядка двух недель) потемнение отдельных участков ранее (тоже после пылевой бури) светлой поверхности. Обратного же явления – посветления темных участков – почти не наблюдалось. При этом важно отметить, что в зимнем (Северном) полушарии Марса, где перед этим тоже была пылевая буря, массового потемнения поверхности не наблюдалось (как правило, менее ярко выраженное, чем в Южном полушарии, потемнение поверхности наблюдалось лишь на некоторых близких к экватору участках, в частности в Большом Сирте). Да и в летнем полушарии эффект потемнения был наиболее значительным в наиболее высоких (приполярных) широтах, то есть там, где до начала пылевой бури была наиболее высокая влажность атмосферы, а во время пылевой бури была наиболее значительной вероятность ночного выпадения инея (см. 'Новое о Марсе', пер. с англ., М., 'Мир', 1974 г., стр. 37 – 47).

Преимущественно в темных областях Марса весной появляется аномальная отрицательная поляризация отраженного солнечного света, которая исчезает в конце лета. По мнению французского астронома Одуэна Дольфуса (эмигрировавшего в США) эта аномалия может быть интерпретирована как эффект временного увеличения среднего размера зерен грунта в темных областях.

Зеленое дно каньона - одного из ответвлений Долины Маринеров, со снимка, сделанного в марте 2004 г. АМС Марс Экспресс. Ширина области ~ 10 км.

На цветных фотографиях поверхности Марса переданных АМС 'Марс-5' дно некоторых кратеров имеет сине-зеленый оттенок резко контрастирующий на окружающем красно-оранжевом фоне (см. В. А. Бронштэн 'Планета Марс', М., 1977 г., стр. 71). Зеленоватый оттенок, некоторых небольших участков поверхности Марса виден и на цветном фото (рис. 35) опубликованном в книге В. И. Мороза 'Физика планеты Марс', М., 1978 г., причем, что особенно важно и интересно, как раз на преимущественно наиболее крутых и обращенных к Солнцу склонах кратерных валов (возле их верхних кромок). Зеленоватый оттенок имеют и некоторые участки поверхности Марса на цветной фотографии АМС 'Марс-5' (рис. 4), опубликованной в книге 'Поверхность Марса', М., 1980 г.. На цветных фотопанорамах загадочный серо-зеленый оттенок был обнаружен у нескольких камней вдали от одного из СА АМС 'Викинг' (см. Л. В. Ксанфомалити 'Планеты открытые за-ново', М., 1978 г., стр. 82).

Характерные для сложных углеводородных химических соединений и для многих растений полосы поглощения инфракрасного света вблизи 3,5 мкм. были обнаружены американским астрономом В. М. Синтоном в темных областях Марса дважды (в 1956 и в 1958 годах), причем с помощью надежных методов и сам факт их обнаружения еще никем не оспаривался и не оспаривается. Лишь их отношение к темным областям Марса вызвало у ряда ученых сомнение, в результате чего возникло предположение, ставшее затем (без должной экспериментальной проверки!) уверенностью, что эти полосы поглощения относятся не к какому-либо органическому веществу (тем более связанному с живыми организмами), находящемуся на поверхности или в атмосфере Марса, а к тяжелой (дейтериевой) воде земной атмосферы. Однако мне такое объяснение, где голое (плохо обоснованное теоретически и совсем не проверенное экспериментально) предположение принимается за истину в последней инстанции, представляется несерьезным и неубедительным, так как, во-первых, при наблюдении светлых областей Марса эти полосы поглощения отсутствовали и, во-вторых, дейтериевая вода дает несколько иной (хотя и близкий) спектр поглощения инфракрасного света, чем обнаруженный В. М. Синтоном. И очень странно, что проведенное В. М. Синтоном очень Важное исследование Марса до сих пор никто не повторил (даже с АМС, что было бы особенно удобно и легко сделать)! –> см. Н. Хоровиц 'Поиски жизни в Солнечной системе', пер. с англ., М., 'Мир', 1988 г., стр. 104, 105 и стр. 112, 113; Ф. Ю. Зигель 'Вам земляне', М., 'Недра', 1976 г., стр. 200.

Наконец, очень серьезным аргументом в пользу современной жизненосности планеты Марс является и явно избыточно высокое содержание в атмосфере Марса кислорода, что наглядно видно (без сложных математических расчетов) из сравнения с химическим составом атмосферы заведомо биологически мертвой Венеры –> по уточненным последним данным (см. 'Физика космоса', М., 1986 г., стр. 58 и 'Атлас планет земной группы и их спутников', М., 1992 г., стр. 189) в атмосфере Марса содержится: СО₂ – 95 %, СО – 0,08 % (или даже 0,04 %), О₂ – от 0,1 % до 0,4 % (не исключено, что значительный разброс оценок связан с реальными и причем значительными сезонными колебаниями содержания кислорода), СН₄ – до 4x10 ^-4 % (над темной каймой Северной полярной шапки), – а в атмосфере Венеры содержится: СО₂ – от 95 % до 96,5 % (почти как в атмосфере Марса), СО - 3x10 ^-3 %, О₂ – < 2x10 ^-4 % (это лишь установленный верхний предел возможного содержания кислорода, которого может быть еще меньше), СН₄ – < 10 ^-4 % (это тоже лишь верхний предел), – то есть избыток кислорода (О₂) в атмосфере Марса (для случая биологически мертвого Марса) составляет не менее 40-160 раз, что согласуется с результатами упоминаемых Ф. Ю. Зигелем расчетов (в книге 'Вам земляне', М., 1976 г., стр. 197, 198 он оценивает этот избыток в 1000 раз; смотрите также заметку К. А. Любарского в ж. 'Земля и Вселенная', ? 2 за 1969 год, стр. 59, 'Кислород на Марсе'), а избыток метана (вышеотмеченное его количество было обнаружено над темной каймой Северной полярной шапки; см. К. Я. Кондратьев 'Планета Марс', М., 1990 г.) тем более очевиден. К тому же газообразный метан, а также газообразный аммиак как будто бы были обнаружены АМС 'Маринер-7' в 1969 году и возле кр