Автор сообщества биореактор: биолог Никита Игнатенко
Земная жизнь младше Солнечной системы всего на 500 млн лет. Её можно считать наследницей неорганического синтеза и вершиной самоорганизации материи. Живые организмы захватили все экологические ниши. Если это произошло здесь, то почему бы не допустить наличие сходных механизмов на других мирах?
Ближайшим местом, где можно встретить инопланетян (или их следы), по праву считается Марс. Даже если мы откроем биосистемы в солёных озёрах под песком, они вряд ли будут глобально отличаться от знакомых нам экстремофильных сообществ.
Беда в том, что в своё время Марс пережил Тяжёлую бомбардировку. Она произошла в тот момент, когда мусор, оставшийся с ранних этапов формирования Солнечной системы, начал валиться на планеты. Нашим буфером послужила Луна. Марсу повезло меньше. Его ядро прекратило вращаться — и встало геомагнитное динамо. Солнечный ветер безнаказанно сдул атмосферу. Часть воды испарилась, часть была законсервирована в ледяных шапках. От океанов остались только воспоминания, написанные химическим языком по камню.
С такой предысторией нечего и думать о зелёных человечках и войне миров — найти бы хоть следы бактерий.
Марс нравится исследователям, потому как он относительно близкий и понятный. Но ведь свет не сошёлся клином на одной планете!
Другими кандидатами на роль колыбели жизни вполне могут стать спутники газовых гигантов.
Эти небольшие планеты расположены далеко от Солнца, поэтому их теоретическая биота не должна полагаться на свет. Источником энергии, альтернативным Солнцу, являются геологические процессы. Так обстоят дела на Энцеладе и Европе. Газовый гигант пытается сорвать спутник с орбиты. Приливные силы давят камень, словно гимнаст — эспандер. Трение разогревает коренную породу. Вода тает. На поверхности формируется ледяная корка. Под ней плещется тёмный океан. Донные вулканы исторгают кипяток с растворёнными минералами.
Подобное сплошь и рядом творится на Земле.
Все глобальные открытия случались в тот момент, когда исследователи бросали вызов здравому смыслу. Последуем примеру естествоиспытателей и двинемся туда, где сама идея жизни выглядит абсурдом.
Не слишком впечатляет, правда? Чтобы увидеть красивые завитки ураганов с барашками облаков, нужно запускать автоматический зонд стоимостью в сотни миллионов долларов.
На дилетантском уровне доступна только примитивная оптика, ноутбук с парой программ и фотоокуляр. Это варварская астрономия. Любители получают удовольствие не сколько от результата, сколько от самого процесса наблюдений. Но, как бы там ни было, звездочёты Средневековья отдали бы всё ради подобной картины.
Точный химический состав Юпитера остаётся неясным. В 1995 году атмосферу газового гиганта пробил «Галлилео»
Потом его расплющило зверским давлением, а жара проплавила защитный экран. Спускаемый аппарат стал частью крупнейшей планеты Солнечной системы. Подумать только: мы сумели загрязнить даже такой далёкий мир!
Оказалось, что в атмосфере преобладает водород и гелий. Внутренние слои богаты углеродом, аммиаком и сероводородом. Судя по всему, там хватает водяного пара и фосфина. Радиация и солнечный свет дают энергию для протекания сложных реакций. Разряды молний обеспечивают неорганический синтез высокого уровня.
И здесь на сцену выходит Карл Саган — великий учёный и не менее великий популяризатор науки.
Карл Саган провёл эксперимент, имитирующий среду Юпитера. Электрические разряды порождают полициклические углеводороды с четырьмя бензоловыми кольцами. Следует учитывать: мощь земных лабораторий — жалкое подобие электрических штормов планеты-гиганта.
Где сложные молекулы — там углеродные цепочки. Полимеры не так уж редки в космосе. В толще астероидов уже открыты углеводороды и даже аминокислоты. Например, глицин. Недавно в новостях произошла сенсация. Учёные выявили гемолитин — первый белок внеземного происхождения.
Астероиды периодически падают на Юпитер. Это вовсе не редкость в космических масштабах. В июле 1994 года его посетила комета Шумейкеров-Леви-9
Назад она, разумеется, не вернулась.
На ранних этапах формирования Солнечной системы подобные столкновения происходили регулярно. Юпитер безразлично проглотил урон, способный выжечь каменную планету. Чего ожидать от громадины, в своё время метившей в звездную лигу?
в разрезе.
Его атмосфера делится на три слоя. Внешний — это водород. Средний состоит из него же с примесью гелия. Внизу расклад более интересный. Сначала идут облака из аммиачного льда. Здешняя температура -145°С по Цельсию. Давление около 1 атм, но от этого не легче. Ниже собираются тучи из гидросульфида аммония. В самом низу клубятся скопления жидкой воды в виде парогазовой смеси. Там есть относительно сухие и влажные регионы — чёткий аналог пустынь и морей. Под облаками находится слой жидкого водорода, незаметно переходящего в состояние металла. Это похоже на непрерывно кипящий океан глубиной в 25 тысяч километров. Давление и температура уходят в такие величины, что известная нам химия говорит: «До свидания».
В контексте статьи наиболее интересным будет слой с температурой от -100°С до +145°С и более-менее адекватным давлением. Здесь протекает весь спектр процессов, характерных для органической химии.
В середине ХХ века Карл Саган плотно занялся анализом юпитерианских условий. Он хотел ответить на вопрос: существуй юпитерианская биота, то как бы она выглядела?
С этого момента наука заканчивается. Авторская мысль начинает резвиться на поле фантастики, незаметно переходящей в фэнтези.
Признайтесь: вы же терпели нудную планетологию ради этого!
Газовый океан по сути не отличается от водного, если не учитывать низкую плотность. В нём вполне можно плавать-летать, если разобраться с законом Архимеда.
Синкеры (англ. «sink» — тонуть) — основа юпитерианских биосистем.
Cbнкеры занимают нишу фитопланктона, и занимаются фотосинтезом органики. Это небольшие организмы с примитивным строением. Тонкая оболочка работает как парашют.
Перьевидные выросты увеличивают площадь тела, позволяя синкеру балансировать на потоках ветра. Рано или поздно их ждёт утопление в нижних слоях атмосферы. Предвидя этот момент, организмы выпускают мириады крошечных спор. Короткий жизненный цикл обеспечивает ударные темпы размножения. Это — компенсация потерь, неизбежных в юпитерианских условиях.
Среди облаков планктона парят скатообразные летуны. Они лениво качают плавниками, балансируя на термиках. Восходящие потоки газа могут дуть веками.
Фильтраторы лежат на воздушной подушке, практически не затрачивая энергии. Их ротовой аппарат напоминает сито, а тела разрастаются до габаритов сверхтяжёлого самолёта.
Солнце меркнет, когда вверху проплывает циклопический шар с бахромой щупалец. Баллонт — это своеобразный дирижабль, плавающий в небесном океане за счёт Архимедовой силы. Атмосфера Юпитера состоит из лёгких газов. Чистый водород, наполняющий воздушный мешок, обеспечивает мизерную подъёмную силу.
Чтобы не затонуть, баллонт должен быть очень, очень большим. Его размеры не поддаются рациональному пониманию. По факту, среди облаков дрейфуют целые города.
Баллонты, не способные к фотосинтезу, вылавливают органические молекулы из окружающего пространства. Их тела служат местом прикрепления для симбиотической флоры, которая также участвует в процессе питания. Конечно, все эти рассуждения — лишь попытка описать сферического коня в вакууме.
Если на Юпитере обитают баллонты, то почему их не засекли камеры «Юноны»? Разрешения матрицы вполне должно хватить для опознания столь крупных объектов.
С другой стороны, разрешающая способность JunoCam — до 3 км на пиксель при максимальном сближении. В остальное время это 250 км на один пиксель. «Юнона» не предназначена для обнаружения чего-то полупрозрачного и быстролетящего. Возможно, баллонтов скрывают облака.
Лишь один аппарат залетал в атмосферу Юпитера, но никаких признаков жизни так и не обнаружил. Местные существа могли не заметить «Галлилео» или даже испугаться металлического шара. Для их нервной системы, вряд ли отличающейся сложностью, земной разведчик был бы неотличим от падающего астероида.
Во всяком случае, в это хочется верить.
Бросать вызов неизвестному. Выходить за рамки очевидных догм. Сомневаться во всём. Вот что лежит в основе науки. От пирамид до первого орбитального полёта прошло меньше времени, чем от них же до основания Рима. Человеческая раса — молодой вид, и наша история только начинается. Кто знает, что мы встретим через десять тысяч лет? Через сто? Какое открытие случится завтра?
Мы стоим на пороге чего-то нового. Осталось только зажмуриться — и сделать первый шаг.
Источники:
Почитать о юпитерианцах на языке Шекспира:
-
https://www.planetary.org/articles/20131023-on-hunters-floaters-and-sinkers-from-cosmos
-
http://wow-biology.blogspot.com/2011/07/ballooning-animals-and-newtonian.html?m=0
О гемолитине:
-
Starr, Michelle (2 March 2020). «Scientists Claim to Have Found The First Known Extraterrestrial Protein in a Meteorite». ScienceAlert.com. Retrieved 2 March 2020.
Биография Карла Сагана и его вклад в развитие экзобиологии:
-
Ray Spangenburg и Diane Moser. Carl Sagan: a biography. — Greenwood Publishing Group, 2004. — 131 с. — ISBN 9780313322655
Все картинки и видеофайлы взяты из открытых источников и принадлежат их создателям.
