Все эти миры — ваши. Научные поиски внеземной жизни

Хотя это очень увлекательно — рассуждать о будущих направлениях астробиологии, я искренне надеюсь, что даже в ближайшем будущем нас ждет множество удивительных открытий. Я не могу сказать, что именно это может быть, но сюрпризы в науке — всегда желанное событие. Они заставляют нас изменить привычный стиль мышления, посмотреть на окружающий мир с другой точки зрения. Наверно, с этого и стоит начать — с обзора существующих на сегодня вопросов.

Голубая точка

Помимо всех прочих достижений «Вояджер-1» сделал снимок нашей планеты с самого дальнего расстояния. В 1990 г. «Вояджер-1», фотографировавший все планеты Солнечной системы, снял Землю с расстояния примерно 6 млрд км, что в 40 раз больше расстояния от Земли до Солнца. На этой фотографии Земля занимает один-единственный сине-голубой пиксель — крупинка пыли, парящая в столбе солнечного света. Это та самая знаменитая «Голубая точка», которая навела Карла Сагана на размышления о безрассудстве и предназначении человечества.

Позвольте мне предложить вам другое видение, не связанное с переменой места, а основанное на новых знаниях. Допустим, за пределами Земли обнаружена жизнь. Неважно где — на Марсе, Европе, Титане, на какой-нибудь экзопланете — или мы получим зашифрованное послание из малоизученной звездной системы. Какова будет ваша реакция? Мы можем обсудить этот вопрос в разных аспектах. Первый, практический. Допустим, за завтраком вы прочтете в газете или услышите эту новость по радио. Будет ли после этого ваш день отличаться от обычного? Доедите ли вы свой завтрак или, бросив все, выбежите на улицу и уставитесь в небо? Поедете ли вы на работу или вместо этого помчитесь в супермаркет, чтобы запастись бутылками воды? Броситесь ли вы стирать белье, выплачивать кредиты или решите, что теперь все кардинально меняется?

В зависимости от уровня контакта — я не рассматриваю вариант, когда они зависли прямо у нас над головами, — изменится что-либо в вашей повседневной жизни? Я знаю об этом не больше вашего. Подозреваю, что мы продолжим заниматься своими делами (почти) как обычно. Что касается меня, то, возможно, я буду читать и перечитывать эту новость несколько дольше обычного, но жизнь на Земле не остановится.

Такую реакцию нетрудно понять. Представьте себе сценарий, в соответствии с которым жизнь обнаружена в образцах, доставленных на Землю с Марса. Если вы узнаете, что на Марсе есть жизнь и что какие-то ее представители сейчас гостят в земной лаборатории, это не отменит необходимости выполнять свои ежедневные обязанности. Счета по-прежнему придется оплачивать, а дети будут требовать завтрак‹‹1››.

Возможно, нам стоит выйти за рамки обыденной жизни. Изменится ли жизнь в более общем смысле? Думаю, да, но, как именно, трудно сказать. Наш мир в каком-то смысле станет больше. Должен признаться, каждый раз, когда я вижу планету Марс, я вспоминаю о двух автоматических станциях, которые сейчас работают на ее поверхности, и меня охватывает волнение. Мысленным взором можно проникнуть в самые далекие уголки Вселенной. Известие о недавно открытой жизни на отдаленной планете или спутнике будет еще более волнующим. Но такое событие не будет означать конец нашего путешествия. Это будет не менее значимый шаг, чем тот, что сделал Нил Армстронг, ступая на лунную поверхность. Но в то же время есть надежда, что это будет лишь один из множества шагов на нашем пути в космос.

Повлияет ли это новое понимание жизни на наш образ действий? Станет ли обнаружение жизни за пределами Земли провозвестником нового этапа на нашем долгом пути к зрелой цивилизации? Конкретнее, если мы обнаружим простейшие формы жизни на другой планете Солнечной системы, как мы с ними поступим? Что, если они окажутся съедобными? Что, если их планета обладает минеральными ресурсами, в которых нуждается наша истощенная Земля?

Мои размышления на эту тему вряд ли будут более осмысленными, чем ваши. На протяжении всей книги мы принимали жизнь на Земле за точку отсчета — единственную точку отсчета, на примере которой пытались понять свойства жизни в целом. Можно и далее использовать этот подход, чтобы представить, каким будет наше взаимодействие с формами жизни, с которыми мы вступим в физический контакт, и картина получается не очень радостная. Достаточно вспомнить, какая судьба постигла здесь на Земле формы жизни, которые можно есть или места обитания которых содержат ресурсы для хозяйственной деятельности человека. Пессимист (или реалист) может пойти еще дальше и напомнить об исторической судьбе сообществ на Земле, которым не посчастливилось вступить в контакт с представителями человечества, обладающими технологическим превосходством и стремившимся к экспансии.

Мне хотелось бы избежать откровенного морализаторства, но, учитывая наш предыдущий опыт, не стоит рассчитывать на безоблачное будущее. С другой стороны, все зависит от нас, и медленно, шаг за шагом, человечество вырабатывает законы и правила — мы называем их культурой, — которые совершенствуют наше понимание природы и места в ней. Мы повзрослели. Есть ли повод для оптимизма? Наверное, только понимание того, что для преодоления трудностей, с которыми сейчас сталкивается человечество, — голод, перенаселенность, военные конфликты, изменение климата — нам нужно повзрослеть еще больше и научиться уважать друг друга и нашу планету. Если это случится, то, возможно, обретенное нами миролюбие и смирение будут сопровождать нас и за пределами Земли в наших контактах с инопланетными формами жизни.

Фундаментальные вопросы

7 августа 1996 г. президент Клинтон обратился к собравшимся на южной лужайке Белого дома представителям прессы. Поводом для этого послужило сообщение, что ученые НАСА обнаружили свидетельства древней марсианской жизни в метеорите ALH84001. Имеет смысл привести здесь его слова: «Метеорит указывает на возможность существования жизни. Если открытие подтвердится, это, несомненно, станет одним из самых поразительных проникновений в тайны нашей Вселенной, которое будет иметь далеко идущие последствия. Но, дав ответы на самые исконные вопросы, он поставит перед нами другие, еще более фундаментальные».

Это речь опытного политика: возвышенная, воодушевляющая и полностью лишенная каких-либо конкретных деталей. В чем заключаются эти фундаментальные вопросы? Кто их сформулировал? А какие вопросы задали бы мы?

Я со своей стороны с удовольствием узнал бы о том, как устроена внеземная жизнь. Поэтому часть моих вопросов будут простыми и, вероятно, очевидными: как эти новые формы жизни организованы и как они преобразуют энергию? Растут ли они? Какие у них существуют способы воспроизводства? Как насчет наследственности и эволюции? Делают ли они что-то такое, что мы затрудняемся описать? Это то, что можно назвать незначительными вопросами, на которые можно ответить, наведя свой микроскоп на образец горной породы или на чашку Петри.

Но что, если мы отступим на шаг назад и зададимся более общими вопросами? Как насчет таких: является ли жизнь, где бы мы ее ни обнаружили, естественным результатом существования сложных химических соединений? Встретим ли мы жизнь во всех средах, в которых имеются, например, органические соединения, энергия и подходящий растворитель?

За прошедший век наше понимание жизни поднялось с биологического уровня (изучение живых организмов) до химического (изучение молекул, из которых эти живые организмы состоят). Этим пониманием мы отчасти обязаны тому, что рассматриваем феномен жизни в более фундаментальном, физическом масштабе. Было бы упрощением сводить вопрос «Что такое жизнь?» к цепочке выраженных формулами взаимодействий между фундаментальными частицами вещества, в данном случае атомами. Но, если уж мы зашли так далеко, давайте поинтересуется, что может выйти из этих уравнений. Как выглядят законы «физики жизни»?

Чтобы это стало понятней, давайте рассмотрим жизнь не как биологический организм, а как звезду. Образовавшись из облака разреженного газа под воздействием неумолимой силы гравитации, протозвезда сжимается до тех пор, пока под воздействием высокой температуры и плотности в ее недрах не вспыхнет термоядерная реакция. Такое поведение звезды противоречит термодинамическому равновесию во Вселенной. Вся материя и энергия во Вселенной подвержены неизбежному процессу распада, в результате которого энтропия, или мера беспорядка, должна непрерывно повышаться. Мы называем это правило вторым законом термодинамики.

На протяжении всей своей жизни звезды существуют в состоянии локального бунта против второго закона термодинамики. Гравитация заставляет звезды двигаться в сторону упорядочения. Ядерный синтез заставляет атомы эволюционировать, постепенно образуя новые элементы периодической таблицы: с каждой последующей реакцией ядра атомов становятся все сложнее и сложнее. Энергия, освобожденная в ходе реакции термоядерного синтеза, противостоит гравитационному сжатию звезды. Хотя может показаться, что звезды нарушают второй закон термодинамики, в действительности тут скорее применимо слово «обходят». Хотя звезда — это высокоупорядоченная система, энергия термоядерного синтеза в конце концов покидает звезду в виде беспорядочного потока фотонов. Второй закон остается незыблемым.

Живые организмы, как мы знаем, — это организованные системы атомов и молекул, которые самим фактом своего «локального» существования бросают вызов более обобщенным законам термодинамики. И так же, как в случае со звездами, беспорядочная энергия возвращается во Вселенную как тепло, излучаемое нашими телами. Тем не менее как звезды, так и живые организмы остаются исключительно интересными объектами для физиков, поскольку те и другие представляют собой временное прибежище порядка, образованное потоком энергии.

Что за силы высекают искру жизни? Можем ли мы считать, что жизнь — это «свойство» Вселенной? Правда ли, что возникновение жизни следует из законов физики так же естественно, как звезды зажигаются внутри плотных облаков дозвездного газа? Очевидно, это еще более фундаментальный вопрос, но очевидно и то, что уже настал тот момент, когда мы должны ставить перед собой высокие цели и задавать сложные вопросы. Я не жду, что первое же открытие новых форм жизни даст нам четкий ответ. Возможно, этого не случится и со вторым, третьим или четвертым подобным открытием. Но, если мы продолжим наши поиски, со временем мы получим ответы даже на такие фундаментальные вопросы.

В погоню за мечтой!

Астробиология — предмет одновременно увлекательный и ошеломляющий. И то и другое чувство вызвано огромным количеством новых открытий. Даже за те полтора года, что я работал над этой книгой, появилось множество потрясающих открытий. Ученым удалось связать гейзеры на Энцеладе с существованием подповерхностных резервуаров жидкой воды. Новые статистические методы, разработанные учеными из команды «Кеплера», привели к взрывному росту количества обнаруженных экзопланет. По-видимому, мы наконец открыли на Марсе метан, проносящийся над поверхностью планеты загадочными струями. Космический аппарат «Розетта» приблизился к комете и высадил на нее спускаемый аппарат, которому едва удалось справиться со своей задачей.

Наверно, самым обидным моментом было понимание того, что книга в какой-то момент закончится, а накопление новых знаний будет продолжаться дальше. Какие крупные открытия ожидают нас в будущем? Какие научные знания скоро устареют? Какие космические экспедиции состоятся в ближайшее время? А какие не продвинутся дальше чертежей? При каких условиях состоится контакт? Не стану утверждать, что мне об этом что-то известно. Однако я верю, что тематика, намеченная в этой книге, исследовательский дух, любознательность, изобретательность и открытость для новых идей проложат нам путь к нашей цели.

14 июля 2015 г. зонд «Новые горизонты» пролетел на расстоянии 10 000 км от Плутона. От сделанных им фотоснимков захватывало дух — Плутон обретал плоть прямо у нас на глазах. То, что мы считали мертвой холодной каменной глыбой, оказалось молодым, геологически активным миром, обладающим источником внутреннего тепла неизвестной пока природы.

Как обстоят дела у марсианского орбитального аппарата MAVEN? Обнаружит ли он периодические выбросы метана, о которых сигнализировала аппаратура марсохода «Кьюриосити»? Сможем ли мы обнаружить их источник и определить происхождение? Может ли так оказаться, что место, где происходят выбросы метана, окажется в радиусе достижения «Кьюриосити», или эта загадка будет дожидаться уже следующего марсохода, оснащенного оборудованием для бурения вечной мерзлоты?

TESS и PLATO откроют новые экзопланеты — одну за другой. Каждая из них, подобно кусочку цветной смальты, ляжет в мозаику, в которой мы сможем увидеть общий сценарий образования планет. Служит ли масса планеты ключевым параметром, определяющим ее физическую природу? Или свойства планеты в большей степени зависят от расстояния до родительской звезды (которое, кстати, может и изменяться)? Мы постараемся использовать все имеющиеся технологические возможности наших телескопов, чтобы разглядеть слабые тени планетных атмосфер на фоне яркого сияния их родительских звезд. Увидим ли мы наконец долгожданные спектральные линии молекулярного кислорода или озона? Станет ли это доказательством наличия жизни или, напротив, откроет нам глаза на бесчисленное множество химических возможностей, которыми располагают неживые планетные атмосферы?

Сбудется ли наша мечта о доставке на Землю образцов с планет и их спутников Солнечной системы? Найдем ли мы средство и мотивацию для сотрудничества? Не утратим ли мы энтузиазм, если по несчастливой случайности в первых доставленных на Землю образцах не будет ни малейших следов биологической деятельности? Решимся ли мы в таком случае осуществить пилотируемую миссию вместо исследования роботами?

И снова я должен признаться, что у меня нет ответа. Единственное, что я знаю, так это то, что нам надо двигаться очень быстро, чтобы не отстать от мечты.

Мы можем стать героями

В четвертой главе я предложил вам $4 млрд на финансирование какой-либо астробиологической программы. Для каждого из пяти сценариев, которые я набросал в последующих главах, я пытался дать вам представление, во сколько нам обойдется такое предприятие.

Хотя предложение было шуточное, я приглашал обдумать его всерьез. В реальной жизни не получается осуществить все астробиологические проекты, которые заслуживают внимания. Это было бы слишком легким решением. Ученым и (и тем, кто занимается финансированием науки) очень трудно смириться с тем, что все идеи осуществить невозможно. Хотя лучше довести до конца несколько малых проектов, чем делать много больших по частям, вместе с тем нужно признать, что малые инвестиции могут позволить интересной инновационной идее развиться до уровня грандиозных программ. Мне просто хотелось бы обрисовать вам факторы, которые влияют на то, какие проекты получат финансирование, а какие нет.

Поскольку я задавал этот вопрос своим читателям, было бы нечестно, если бы я сам ушел от ответа и не рассказал, что я думаю по этому поводу. Как бы я потратил мои $4 млрд? Нет смысла рассуждать, что это сложный вопрос — в этом-то и все и дело. Номером первым в моем списке была бы доставка образцов с Энцелада. Почему? Во-первых, это интересно, поскольку Энцелад — это огромный шар жидкой воды. Во-вторых, это вполне в наших силах: вода постоянно извергается в космос, и современные технологии позволяют осуществить забор образцов и доставку их на Землю. Значит ли это, что все другие возможности неинтересные и недостижимые? Нет, конечно, но, как я уже говорил, лучше сделать меньше, но лучше.

Постойте! А что, если у меня еще останутся деньги из этих $4 млрд? Скажем, миллиард или около того? Могу ли я на них поддержать несколько малых проектов? В таком случае я бы профинансировал развитие технологий, необходимых для анализа спектров атмосфер экзопланет. При наличии «Кеплера», TESS и PLATO мы будем открывать экзопланеты тысячами, и изучение их атмосфер — наш следующий рубеж. Возможно, этого удастся добиться при помощи затенения родительской звезды орбитальным экраном. Или, напротив, ключом к успеху станет создание нового поколения гигантских наземных телескопов? Именно на эти проекты я готов потратить миллиард долларов, оставшийся у меня в копилке.

Вы не задумывались, почему я установил предел в $4 млрд? Как оказалось, в 2013 г. все страны вместе потратили приблизительно $1,5 трлн на оборону. Это $1500 млрд. От кого они собрались обороняться? Друг от друга и от своего собственного населения. Пожалуй, самое важное из того, о чем пишет Карл Саган в своей книге «Голубая точка»[20], — это попытки обитателей одного уголка на этой крохотной точке истребить обитателей другого уголка. И если смотреть в масштабе всей планеты, то усилия и средства, которые тратятся на сохранение такого положения дел, не что иное, как бессмысленная трата времени и ресурсов.

Каждый день в среднем $4 млрд или даже больше расходуется на оборону. Каждый доллар представляет крошечную часть человеческих усилий и труда. Это очень полезное социальное упражнение — спросить себя, на что мы направляем нашу волю и таланты, хотя я и не утверждаю, что астробиология как фундаментальная наука заслуживает первых мест в этом списке. Но очень важно сознавать, что цели, поставленные в этой книге, или по крайней мере те из них, которые вы сочтете действительно важными, можно осуществить, если мы будем задавать такие вопросы и не побоимся искать на них ответы. Хотя бы один день[21].

Благодарности

Хочу выразить свою искреннюю благодарность Джо Каламиа и всем его коллегам по Йельскому университету за помощь в создании этой книги. Я также хотел бы поблагодарить всех, кто помогал мне в ее написании.

Спасибо Флорину Диакоу и Полу Зеру из Университета Виктории за ценные советы и поддержку, благодаря которым эта книга смогла преодолеть весь путь от замысла до договора с издательством.

Спасибо Дж. Дж. Кавелаарсу, Дейву Паттону и Джеймсу Дифранческо, поддержавшим мое предложение и приславшим моим будущим редакторам свои положительные отзывы.

Хотя многие люди из тех, с кем я общался, обогатили эту книгу своими предложениями, но я хотел бы особенно поблагодарить Колина Голдблатта за его неиссякаемый энтузиазм и идеи, а также за полезные советы, которые получили дальнейшее развитие в этой книге.

Я благодарю всех, кто прочел эту книгу частично или целиком и поделился со мной своими замечаниями и предложениями: Джулиана Скаддера, Кима Венна, Магги Лу, Тристина Берга, Челси Спенглера, Джерико О’Коннела, Джереми Татума, Колина Скарфа, Себастьяна Лавой, Кайла Омана и Мишель Баннистер.

И наконец, большое спасибо Джеймсу Кастингу и еще одному, неизвестному мне рецензенту, которые писали официальные отзывы на книгу. Для меня было очень важно и полезно узнать их мнение.

Библиография: миллиарды и миллиарды книг

Я бы не хотел приводить всю литературу, которую я прочел до того, как приступить к работе над этой книгой. Думаю, лучше, если я порекомендую книги, статьи или сайты, которые, как мне кажется, могут вас заинтересовать. Полагаю, в них вы найдете интересные сведения и аналитические материалы, которые позволят вам расширить свои познания в области астробиологии.

Глава 1

Ни одна другая книга не описывает наше место во Вселенной так хорошо, как «Космос» (СПб.: Амфора, 2004) Карла Сагана. В таком же роде, менее эмоционально, но со множеством фактического материала (и великолепными картинками): Philip’s Atlas of the Universe (London: Philip’s, 2006) Патрика Мура. У меня есть обе эти книги, и я постоянно нахожу в них новые идеи и ценные сведения. Вместо биографии Персиваля Лоуэлла или его работ, посвященных каналам на Марсе, предлагаю заглянуть в короткую, но увлекательную книгу Is Mars Habitable? (Macmillan, 1907) одного из создателей теории эволюции Альфреда Рассела Уоллеса. В этой книге Рассел (ему было 84 года, когда она вышла) дал подробное и аргументированное опровержение идей Лоуэлла с точки зрения законов физики применительно к наблюдениям Марса.

Журнальный пересказ научной статьи, в которой сообщается об открытии первой экзопланеты, обращающейся вокруг звезды 51 Пегаса: M. Mayor and D. Queloz, A Jupiter-mass companion to a solar-type star, Nature 378 (1995): 355–59.

Вы когда-нибудь читали хорошую научную фантастику? Если нет, то попробуйте почитать «Войну миров» Герберта Уэллса (М.: АСТ, 2014). Это классический астробиологический текст!

Глава 2

Две книги предлагают интересную и человечную точку зрения на развитие современной космологии. Первая — Lonely Hearts of the Cosmos (Boston: Back Bay, 1999) Денниса Овербая и вторая — The Day without Yesterday (New York: Basic Books, 2005) Джона Фаррелла. Хотя Вселенная существовала задолго до возникновения человечества, космология как наука создается усилиями людей, и эти книги рассказывают историю развития космологии, а также знакомят с интересными научными фактами.

Если вы хотите ознакомиться с космической хронологией более детально, я могу предложить две книги: одну научную, другую художественную. В книге Стивена Вайнберга «Первые три минуты» (М.: Эксмо, 2010) в доступной форме рассказывается о физических процессах, происходивших в первые три минуты после образования Вселенной. Книга Примо Леви «Периодическая система» (М.: Текст, 2008), и особенно глава «Углерод», пересказывает историю Вселенной применительно к одному-единственному атому — углероду.

В следующей научной статье излагается история возникновения химических элементов с использованием теории звездного нуклеосинтеза: E. M. Burbidge, G. R. Burbidge, W. A. Fowler, and F. Hoyle, Synthesis of the Elements in Stars, Reviews of Modern Physics 29, 1957: 547–650.

Глава 3

Пожалуй, самая лучшая статья на тему возраста Земли написана известным геологом Брентом Далримплом, которую к тому же легко найти: Ancient Earth, Ancient Skies: The Age of the Earth and Its Cosmic Surroundings (Stanford, Calif.: Stanford University Press, 2001).

Читали ли вы «Слепого часовщика» (М.: Corpus, 2014) Ричарда Докинза? Если нет — обязательно прочтите, и не один раз, если потребуется.

В книге The Cradle of Life (Princeton, N. J.: Princeton University Press, 2001) Уильяма Шопфа обсуждается, как микрофоссилии позволяют судить о существовании жизни на Земле и свойствах древних микроорганизмов.

Обратите внимание на письма в журнал Nature (vol. 416, March 7, 2002), которые позволяют составить впечатление о научных спорах, сопровождавших опубликование каждого такого исследования: William Schopf et al., Laser-Raman Imagery of Earth’s Earliest Fossils; Martin Brasier et al., Questioning the Evidence for Earth’s Earliest Fossils.

Исчерпывающая статья об использовании радиоуглеродного анализа для определения возраста биологических останков: M. Schidlowski, Carbon Isotopes as Biogeochemical Recorders of Life over 3.8 Ga of Earth History: Evolution of a Concept, Precambrian Research 106 (2001): 117–34.

Великолепное описание исследований атмосферы ранней Земли: J. Kasting, Earth’s Early Atmosphere, Science 259 (1993): 920–26.

Статья, в которой были впервые изложены результаты исследования Стэнли Миллера: Production of Amino Acids under Possible Primitive Earth Conditions, Science 117, (1953): 528–29 (проще всего найти статью по ссылке из Википедии на странице, посвященной эксперименту Миллера — Юри).

Описание результатов миссии «Стардаст» по доставке образцов на Землю можно найти в статье: D. Brownlee et al., Comet 81P/Wild 2 under a Microscope, Science 314 (2006): 1711–16.

В книге Стивена Беннера Life, the Universe, and the Scientific Method (FfAME, 2008) дается подробное описание современных научных взглядов на биохимические процессы зарождения жизни.

Глава 4

Две статьи на тему аноксигенного фотосинтеза в условиях низкой освещенности: J. Overmann, H. Cypionka, and N. Pfennig, An Extremely Low-Light-Adapted Phototrophic Sulfur Bacterium from the Black Sea, Limnology and Oceanography 37 (1992): 150–55; S. A. Crowe et al., Photoferrotrophs Thrive in an Archean Ocean Analogue, Proceedings of the National Academy of Sciences 105 (2008): 15938–43.

Про результаты экспериментов с образцами бактериальных культур на модуле МКС можно прочесть: S. Onofri et al., Survival of Rock-Colonizing Organisms after 1.5 Years in Outer Space, Astrobiology 12 (2012): 508–16.

Статью Гэри Фландро, в которой описывается траектория полета к планетам внешней Солнечной системы с использованием гравитационного маневра: G. Flandro, Fast Reconnaissance Missions to the Outer Solar System Utilizing Energy Derived from the Gravitational Field of Jupiter, Astronautica Acta 12 (1966): 329–37. Проще всего найти эту статью по ссылке в статье о Гэри Фландро в Википедии.

Чтобы найти самую последнюю информацию о текущих космических миссиях, лучше всего набрать их название в поисковой строке Google. В большинстве случаев вы попадете на домашнюю страницу миссии на сайтах НАСА или ЕКА. Так что наберите в поисковике New Horizons, Mars Reconnaissance Orbiter, Mars Curiosity и Cassini.

На странице Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) обратите внимание на проект Be A Martian. Это гражданский научный проект, в ходе которого вы сможете помочь ученым в создании детальной карты Марса, подсчете марсианских кратеров и поиске русел высохших рек.

Глава 5

Тут будет большой список.

Много статей посвящено признакам возможного присутствия воды на Марсе, открытых с помощью орбитальных наблюдений. Вот, например, описание открытия древней дельты реки в кратере Эберсвальде: M. C. Malinand and K. S. Edgett, Evidence for Persistent Flow and Aqueous Sedimentation on Early Mars, Science 302 (2003): 1931–34.

«Марс Одиссей» обнаружил на Марсе богатый водородом подповерхностный слой, охватывающий всю планету: W. C. Feldman et al., Global Distribution of Near Surface Hydrogen on Mars, Journal of Geophysical Research 109 (2004): 2156–202.

Данные «Феникса»: P. H. Smith et al., H₂O at the Phoenix Landing Site, Science 325 (2009): 58–61.

Статья, посвященная результатам биологических экспериментов с использованием радиоактивных изотопов по программе «Викинг»: G. V. Levin and P. A. Straat, Viking Labeled Release Biology Experiment: Interim Results, Science 194 (1976): 1322–29.

Вместо того чтобы знакомить вас со всеми статьями, посвященными проблеме метана на Марсе, я хочу предложить два скептических обзора от Кевина Занле, в которых анализируются данные наблюдений: K. Zahnle, R. S. Freedman, and D. C. Catling, Is There Methane on Mars? Icarus 212 (2011): 493–503; K. Zahnle, Play It Again, SAM, Science, 347 (2015): 370–71.

Возобновляющиеся линии на склонах в экваториальных областях Марса: A. S. McEwen et al., Recurring Slope Linae in Equatorial Regions of Mars, Nature Geoscience 7 (2013): 53–58.

Вопросу выживания земных микробов на Марсе посвящена статья: W. L. Nicholson, K. Krivushin, D. Gilichinsky, and A. C. Schuerger, Growth of Carnobacterium spp. from Permafrost under Low Pressure, Temperature, and Anoxic Atmosphere Has Implications for Earth Microbes on Mars, Proceedings of the National Academy of Sciences 110 (2013): 666–71.

Статья, посвященная марсианскому метеориту ALH84001: D. S. McKay et al., Search for Past Life on Mars: Possible Relic Biogenic Activity in Martian Meteorite ALH84001, Science 273 (1996): 924–30.

Обзор планетных исследований, запланированных до 2022 года, можно найти на сайте НАСА на странице Science Strategy: https://solarsystem.nasa.gov/2013decadal.

Глава 6

Линда Морабито открыла вулканическую деятельность на Ио, когда работала инженером в НАСА. Ее отчет о том, что привело к этому открытию, можно найти в следующей статье: http://arxiv.org/abs/1211.2554.

В замечательном учебнике Planetary Science (Bristol, UK: IOP, 2002) Джорджа Коула и Майкла Вулфсона можно найти доступное разъяснение физического механизма, который стоит за вулканизмом на Ио.

В данной статье впервые сообщается об открытии подповерхностных океанов на спутниках Европа и Каллисто: K. K. Khurana et al., Induced Magnetic Fields as Evidence for Subsurface Oceans in Europa and Callisto, Nature 395 (1998): 777–80.

Две статьи, посвященные обнаружению гидротермальных источников срединно-океанических хребтов и связанных с ними биологических сообществ: R. D. Ballard, Notes on a Major Oceanographic Find, Oceanus 20 (1977): 35–44; H. W. Jannasch, Chemosynthetic Production of Biomass: An Idea from a Recent Oceanographic Discovery, Oceanus 41 (1998): 59–63. (Журнал Oceanus выпускается Океанографическим институтом Вудс-Хол.)

Следите за новостями проекта по извлечению проб воды из подледного озера Уилланс на сайте: www.wissard.org.

Научная статья, посвященная открытию действующих гейзеров на Энцеладе: C. J. Hansen et al., Enceladus’ Water Vapor Plume, Science 311 (2006): 1422–25.

Еще одна научная статья, в которой обсуждается концепция миссии по доставке образцов с Энцелада: P. Tsou et al., LIFE: Life Investigation for Enceladus; A Sample Return Mission Concept in Search for Evidence of Life, Astrobiology 12 (2012): 730–42.

Глава 7

Научный журнал Nature любезно выложил в интернет специальный выпуск, посвященный миссии «Гюйгенса» к Титану: www.nature.com/nature/focus/huygens. Все статьи в свободном доступе.

Что такое толины? Смотрите: C. Sagan and B. N. Khare, Tholins: Organic Chemistry of Interstellar Grains and Gas, Nature 277 (1979):102–7.

В книге Rare Earth (New York: Copernicus, 2000), написанной Питером Уордом и Дональдом Браунли, можно ознакомиться с гипотезой о том, что вероятность существования жизни за пределами Земли очень мала.

Научное изложение гипотезы Криса Маккея об «Уникальном Титане» можно найти в статье: C. P. McKay, H. D. Smith, Possibilities for Methanogenic Life in Liquid Methane on the Surface of Titan, Icarus 178 (2005): 274–76.

Питер Уорд и Стивен Беннер изложили свои взгляды на возможную биохимию инопланетной жизни в сборнике статей Planets and Life: The Emerging Science of Astrobiology (Cambridge: Cambridge University Press, 2007), 537–44. Эту статью можно найти по ссылке в списке публикаций Стивена Беннера на его странице на сайте Фонда прикладной молекулярной эволюции, www.ffame.org.

Что скажете о процессе Миллера — Юри на Титане? Загляните в следующую научную публикацию: S. M. Horst et al., Formation of Amino Acids and Nucleotide Bases in a Titan Atmosphere Simulation Experiment, Astrobiology 12 (2012): 1–9.

В следующей статье рассматривается движение водорода в атмосфере Титана: D. Strobel, Molecular Hydrogen in Titan’s Atmosphere: Implications of the Measured Tropospheric and Thermospheric Mole Fractions, Icarus 208 (2010): 878–86.

Глава 8

Поскольку я решил сосредоточиться на транзитном методе, мне пришлось оставить за рамками этой книги другие методы обнаружения экзопланет. Чтобы восполнить это упущение с моей стороны, советую вам обратиться к специальному выпуску журнала Science (3 мая 2013 г.), где вы сможете найти подробный обзор существующих на сегодняшний день методов обнаружения экзопланет.

Следите за всем, что происходит с космической миссией «Кеплер», на www.kepler.nasa.gov.

Следующая статья посвящена открытию группы планет в системе Ипсилон Андромеды: R. P. Butler et al., Evidence for Multiple Companions to Upsilon Andromedae, Astrophysical Journal 526 (1999): 916–27.

В этой статье описывается планетная система Кеплер 10: X. Dumusque et al., The Kepler-10 Planetary System Revisited by HARPS-N: A Hot Rocky World and a Solid Neptune-Mass Planet, Astrophysical Journal 789 (2014): 154–67.