Европу заподозрили в укрывательстве жизни

Спутник Юпитера Европа – самое гладкое твердое тело: там нет возвышенностей более 100 м высотой. Иллюстрация NASA

Американское Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) объявило конкурс на лучшую концепцию экспериментов для программы исследований Европы, спутника Юпитера, на поверхность которого должен будет высадиться космический зонд. «Возможность посадки аппарата на поверхность этой загадочной ледяной луны, аппарата, который сможет приступить к исследованию мира, обладающего, может быть, жизнью, находится в центре концепции, рассматриваемой учеными НАСА», – приводит агентство Би-би-си слова Томаса Цурбюхена, главы научного отдела НАСА. Запуск посадочного аппарата планируется произвести через несколько лет после пролета мимо Европы аппарата «Европа Клипер», запуск которого планируется на начало 20-х годов.

Юпитер содержит более двух третей массы всей нашей планетной системы. Масса Юпитера равна 318 земным. Вообще у этой планеты-гиганта обнаружено 16 лун. Две из них – Ио и Европа – размером с Луну. Радиус Европы – 1569 км. Есть одна геологическая особенность, которая выделяет Европу среди всех остальных объектов нашей Солнечной системы: Европа, пожалуй, самое гладкое твердое тело. На Европе нет возвышенностей более 100 м высотой.

Еще в самом конце 1990-х – начале 2000-х годов американская межпланетная автоматическая станция «Галилео» (запущена в октябре 1989 года) передала на Землю данные, из которых планетологи вывели свидетельства существования на Европе под 100-метровой коркой льда огромного океана.

В частности, на Европе были обнаружены похожие на айсберги ледовые образования, которые, как полагают, дрейфуют. «Это самое веское на сегодняшний день доказательство того, что под ледяной коркой спутника есть вода в жидком состоянии», – заявлял тогда эксперт из Лаборатории реактивного движения Торренс Джонсон.

А океанограф из Университета штата Вашингтон Джон Дилейни, комментируя это открытие, отметил, что «уверен в существовании жизни в океане Европы». Свою уверенность он объясняет следующими фактами: вода на спутнике насыщена солями и другими химическими веществами в растворенном виде; кроме того, попадающий в воду сквозь разломы в ледовом панцире солнечный свет может служить источником энергии, которая способствует формированию органических веществ, то есть зарождению жизни. Не исключили ученые и вероятность вулканической деятельности на Европе.

Любопытно, что в 1871 году Чарлз Дарвин писал: «Но даже если (о, какое оно большое, это «если»!) мы смогли бы себе представить, что в некоем маленьком пруду со всяческими аммонийными и фосфорными солями, с достатком света, тепла, электричества и т.п. возникло белковое соединение, готовое к дальнейшим более сложным химическим превращениям, то сегодня это вещество было бы немедленно съедено или адсорбировано, чего не случилось бы, если бы живых существ еще не было».

В океане воды на Европе под 100-метровой коркой льда специальные зонды могут обнаружить жизнь. Иллюстрация NASA

А в конце 1990-х годов в беседе с корреспондентом «НГ» академик Виталий Гольданский отмечал: «Европа – это не тот объект, о котором нельзя было сказать, что жизнь там невозможна в принципе. Ее давно в этом «подозревали». Если наблюдения американских ученых подтвердятся, то это станет новым доводом в пользу того, что вначале жизнь зародилась в глубинах космоса, а затем с космической пылью была занесена на Землю».

Действительно, за 40 с лишним лет до открытия подледного океана на Европе, американские ученные Стенли Миллер и Гарольд Юри в своих теперь уже классических опытах доказали большую вероятность такого сценария. Миллер и Юри пропускали тихие электрические разряды через смеси метана, аммиака, водорода и паров воды. При этом образовывались достаточно сложные органические соединения – смеси ряда амино- и карбоксильных кислот, альдегидов и цианистого водорода (HCN)…

И вот теперь дело дошло до проектирования специальной экспедиции по поиску жизни на Европе. Научный обозреватель Би-би-си Пол Ринкон сообщает некоторые технические подробности планируемой миссии на спутник Юпитера. В докладе НАСА говорится о посадочном аппарате на четырех опорах, который произведет посадку с помощью системы Sky Train, отработанной на Марсе в 2012-м при высадке передвижной лаборатории «Кьюриосити». Этот планируемый аппарат будет иметь некоторые черты зонда «Феникс», который высадился в арктических районах Марса в мае 2008 года. Так, «Феникс» был оснащен специальной фрезой, которая должна была взрезать заледенелую почву для дальнейшего сбора ее образцов. Вероятно, будущий «европейский» зонд будет иметь кроме подобной фрезы и заборного устройства специальную пилу, которая должна будет пропилить поверхностный лед на глубину не менее 10 см, где находятся слои льда, на которые не воздействует поверхностная радиация.

«Посадочный аппарат должен получить самый свежий и чистый образец льда. Этого можно достичь либо путем глубокого бурения, либо за счет высадки в месте, где только что произошел выброс льда или воды с большой глубины», – заявил Би-би-си Курт Нейбур, член научной группы НАСА.

Как бы там ни было, но на фоне всех этих технических подробностей – несомненно важных! – возможно, самый принципиальный, философский, мировоззренческий вопрос – а что такое вообще жизнь? Парадоксальную на первый взгляд мысль высказал, например, в 1969 году знаменитый советский молекулярный биолог, академик Владимир Энгельгардт: «Не найдено даже исчерпывающего ответа на вопрос о различии живого и неживого <...> Быть может, мы получим нечто живое, не зная до конца, что же такое жизнь».

«Тут важен принципиальный взгляд на проблему происхождения жизни, – подчеркнул в беседе с корреспондентом «НГ» научный руководитель Института геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН академик Эрик Галимов. – Вода на Европе есть. И вода, действительно, необходимый элемент для возникновения жизни. Но не единственный. Второе необходимое условие – источники энергии. Универсальный источник – солнечная энергия. То есть жизнь должна возникнуть на поверхности. А следовательно, маловероятно, что в подледном океане Европы такое возможно».

Сегодня существует концепция, согласно которой предвестником, толчком для возникновения жизни является появление так называемого РНК-мира (то есть мира рибонуклеиновых кислот).

«Я считаю, что исходной молекулой в биологической эволюции была молекула аденозинтрифосфата (АТФ), – поясняет академик Эрик Галимов. – Эволюция жизни связана с возрастанием упорядочения, то есть все новых и новых ограничений в свободе взаимодействий. Иначе говоря, речь идет о вполне закономерном процессе, присущем природе, но возникающем при сочетании определенных условий. Я пытаюсь их указать.

АТФ идеально отвечает условиям работы «машины упорядочения». Помимо того, что он снабжает стационарную систему энергией (это могут и другие соединения), гидролиз АТФ обеспечивает вынос избытка энтропии, и, самое главное, гидролиз АТФ (то есть процесс, идущий с поглощением молекулы воды) идеально химически сопряжен с процессами усложнения органических соединений, почти всегда идущих с выделением молекулы воды. Это главное условие диспропорционирования энтропии – акта, сопровождающего упорядочение.

Аденозинтрифосфат, казалось бы, довольно сложное соединение, состоящее из трех частей: нуклеинового основания, рибозы и фосфатной цепочки. Но оно возникает из простых предшественников: цианистого водорода и формальдегида, вполне доступных на ранней, еще безжизненной Земле. Химически АТФ – это нуклеотид. Поразительно, что наша главная молекула ДНК представляет цепь нуклеотидов, то есть структур типа АТФ. Эта структура входит в состав многих коферментов и других важнейших биологических соединений, то есть это важнейший строительный блок живого вещества, унаследованный от добиологического периода».

При этом академик Галимов подчеркивает, что необходимое условие возникновения «машины упорядоченности» в форме АТФ – глубоко восстановительная среда, метановая например. «Эти условия не могли возникнуть на небольших космических телах астероидного размера. А вот на Земле или любой другой планете, которая начинает свою жизнь с восстановленной атмосферы и на которой есть водные бассейны, там АТФ возникает. Следовательно, жизнь возможна лишь на планетах и при определенном сочетании условий, – считает Эрик Галимов. – Вряд ли на Европе была такая обстановка. Я таких условий на Европе не вижу. Сказать, что этого не может быть, я не могу. Но это очень маловероятно».

Другой часто возникающий при обсуждении сценариев возникновения жизни вариант – концепция так называемой панспермии. Согласно ей, жизнь, органические молекулы могли быть привнесены на Землю, или какую-то другую планету Солнечной системы, из космоса. Скажем, вместе с космической пылью. «Органический фон всегда есть, – поясняет академик Галимов. – Космос наполнен органикой». Для справки: ежегодно на нашу планету выпадает из космоса около 40 тыс. (!) т органического вещества. Его доставляет как раз та самая межзвездная пыль.

Приверженцем такой гипотезы панспермии был, например, один из самых цитируемых российских физиков, известный российский ученый Владилен Летохов. В интервью «НГ-науке» 9 февраля 2002 года он, в частности, заявлял: «Даже в пределах нашей Галактики – 100 миллиардов звезд! Число планет, пригодных для возникновения жизни, конечно, очень велико. Но считать, что на каждой подходящей планете жизнь возникает самопроизвольно, изолированно, без связей с окружающим космосом, за исключением ближайшей звезды, дающей энергию планете, – это, мне кажется, даже в философском смысле весьма примитивный подход. Я никогда не принимал его. <…> Логичнее предположить, что она возникла где-то. Шанс, конечно, что жизнь зародилась на Земле, есть, но это ничтожный шанс. Однако когда эти ничтожные шансы вы помножите на большое количество возможных мест возникновения, тогда это превращается в реальность. Правда, этот процесс необязательно должен развиваться на Земле совершенно самостоятельно, с самых первооснов. Представляется, что жизнь – это довольно распространенный феномен в Галактике, не говоря уже о Вселенной, и логично считать, что проявления жизни на разных планетах могут (если не должны) быть как-то связаны между собой. <…> Но для существ с других планет было бы предпочтительнее послать в окружающее пространство в пределах Галактики сотни тысяч тонн биомолекул – упрощенно говоря, микрокапсул ДНК, которые содержат в себе всю информацию о том типе жизни, к которому они принадлежат».

Конечно, все это сильно напоминает сюжет научно-фантастического фильма режиссера Ридли Скотта «Прометей» («Prometheus», 2012). Как, впрочем, и сам проект НАСА по поиску органической жизни на Европе. И тем не менее… «Исследователи НАСА – молодцы, – считает академик Эрик Галимов. – И очень жаль, что мы подобными проектами не занимаемся. А ведь российское, русское мышление – оно космическое по своей сути».