Журнал Наука и Техника (НиТ) - «Наука и Техника» [журнал для перспективной молодежи], 2007 № 08 (15)

Ближайшая к нам планета, которая расположена за дальним пределом пояса жизни, — это Марс. О непростой истории поиска на нем жизни земного типа известно, наверное, всем. От этой планеты вряд ли можно ожидать какой-то экзотической нежити. Изо всех жидкостей там была и есть только вода. Раньше — в виде океанов, сейчас — в виде тонких пленок на камнях в районе экватора, густых туманов в лощинах и где-то под поверхностью планеты в виде чрезвычайно соленых растворов, которые время от времени прорываются наружу. Значит, жизнь должна быть органической, белковой. Собственно, именно в рамках этой гипотезы возможна трактовка одного из интереснейших результатов, который получил европейский корабль “Марс-экспресс”, а именно обнаружение в атмосфере планеты повышенного держания метана как раз над той экваториальной областью, где ранее были зафиксированы большие объемы воды или льда.

Поскольку метан быстро разрушается под действием ультрафиолета, кто-то или что-то должно его постоянно выделять. На Земле этим, в частности, заняты бактерии и вулканы. На Марсе вулканов нет. Марсианские бактерии пока что проходят по разряду нежити: положа руку на сердце, надо признать, что никаких явных следов даже микроскопической жизни на поверхности этой самой исследованной планеты найти не удалось, как мы ни старались. Однако, для того чтобы выделять метан на Марсе, местные бактерии должны быть устроены примерно так же, как наши, земные, что опять же наводит на размышления: не опасно ли доставлять на Землю образцы марсианского грунта.

В поисках других растворителей следует отправиться к самой большой планете системы — к Юпитеру, у которого должны быть облака жидкого аммиака. Это вещество при атмосферном давлении становится жидким в интервале температур 194-240К и 196–371 при 60 атм. Поскольку на той глубине, где давление достигает 8 атм., уже тепло — 300К, жидким аммиак будет только в верхнем слое облаков. То есть, получаем холодный мир. Зато сам аммиак — такой же полярный растворитель, как вода, только более щелочной: кислотность NH4+ на порядок ниже, а основность NH2 - на пятнадцать порядков выше, нежели у их водяных аналогов. Поэтому в аммиаке идут совсем другие реакции, но и здесь можно подобрать аналог упомянутой выше реакции, без которой нереален метаболизм органических веществ. Это будет реакция группы C=N, которая тоже дает возможность построить цепочку углеводородного полимера.

Метановые облака над поверхностью Титанаскрывают целые этановые моря

Такой увидел атмосферу Титаназонд “Гюйгенс”, доставленный аппаратом “Кассини”

Очень интересное вещество может скрываться и в глубинах планет-гигантов. Это водород, который становится сверхкритическим флюидом при 33,3К и давлении 12,8 атм. О поведении сверхкритического водорода в качестве растворителя известно очень мало, но история изучения сверхкритических флюидов подсказывает, что свойства вещества в этом состоянии способны изменяться неузнаваемо. Главное, чтобы газ успел стать флюидом до того, как он нагрелся до слишком высокой температуры, когда все полимеры распадаются. Похоже, что сверхкритический водород в Юпитере вряд ли может стать колыбелью жизни. Дело в том, что и температура, и давление газа в атмосфере растут с удалением от поверхности. И надо, чтобы критическое для перехода давление было достигнуто раньше, чем температура перевалит за приемлемый для жизни предел, например 300К. Согласно расчетам (а в Юпитер пока что смог погрузиться только зонд “Галилео”, который достиг глубины 150 км), на той глубине, где температура переваливает за 300К, давления явно не хватает, а ниже становится слишком жарко для углеводородной жизни. Предполагать же кремниевую жизнь в Юпитере не приходится: если кремний в нем и есть, то только в глубоко лежащем твердом ядре. А так — все больше соединения водорода, углерода и азота. На меньших гигантах условия более благоприятны: на Сатурне водород должен стать флюидом в том слое атмосферы, где температура не превышает 300К, а на Уране и Нептуне — при 160К.

Следующая остановка — у Сатурна. Там есть уникальная планета— Титан. Как показал зонд “Гюйгенс”, который аппарат “Кассини” уронил на поверхность Титана в 2005 году, на нем вполне могут быть целые моря из этана, над которыми идут метановые дожди. Их берега укрыты метановым снегом и водяным льдом. Этот необычный мир оказался очень холодным: температура его поверхности 95К. Метан же замерзает при 90К и кипит при 109К, а этан — при 184К.