Итак, на нашей планете речь идет о карстовых пещерах с обрушившимся сводом. По оценке геологов, на полуострове Юкатан расположено от 5 до 10 тысяч подобных пещер. На фотографиях, сделанных со спутников, эти иссиня-черные точки виднеются всюду. Вся местность тут испещрена дырами, как швейцарский сыр, Не удивительно, что провалов так много. Ведь здесь, под поверхностью земли, простирается крупнейшая в мире система соединенных друг с другом пещер, протянувшихся в общей сложности на многие сотни километров. Точную длину не знает никто. Эту бесконечную череду пещер размыли грунтовые воды и потоки дождевой воды, просачивавшиеся в глубь известняка, – извечные капли, точившие мягкий камень. Свод же, отделяющий эти пещеры от поверхности земли, мог быть и впрямь пробит при падении многочисленных каменных глыб, разбросанных Чиксулубским метеоритом. И вот теперь подобная геологическая формация, возможно, найдена на Марсе – несколько громадных промоин в марсианском грунте.
У нас на Земле такие пещеры встречаются также в районе вулканов, например на Гавайских островах. Это сразу навело ученых на мысль о том, что марсианские «шахты» могут быть как-то связаны и с вулканическими процессами, – тем более что все они располагаются в окрестности потухшего вулкана. Возможно, речь идет о провале пористого грунта после давнего извержения – он мог быть размыт водой или не выдержал веса располагавшихся над ним пород.
Специалисты называют это явление процессом суброзии – при нем происходит разрушение нижних слоев грунта. На их месте образуются пустоты, и тогда слои, расположенные выше, обваливаются под собственной тяжестью. На Марсе суброзионные процессы могли наблюдаться именно в окрестности вулканов. Магма, скопившаяся в недрах планеты, разогревала находившиеся над ней слои льда, которые располагались в глубине марсианского грунта. Жидкая вода начинала тогда просачиваться сквозь поры грунта, еще сильнее размывая полость, прежде заполненную льдом. Возникала обширная пустота. Перекрывающий ее свод не выдерживал громоздившейся над ним массы грунта и рушился. Так возникал провал – например, шахта, уходящая далеко вглубь.
Еще в 2000 году немецкий писатель-фантаст Херберт Франке предсказывал, что в лавовых слоях Марса должна скрываться громадная система пещер. По его словам, «немалая часть Марса наверняка изрезана пещерами». Они «значительно крупнее, чем земные пещеры, а механизм их образования в застывших лавовых потоках, такой же, как и на нашей планете; он обусловлен законами природы, действующими не только у нас на Земле, но и во всей Вселенной».
Эти семь глубоких пещер могут быть, кстати, оазисами бактериальной жизни на Марсе. Именно в глубине пещер микроорганизмы сумели бы укрыться от смертоносных космических лучей, проникающих к поверхности планеты. «Если на Марсе и есть жизнь, то вероятнее всего ее можно найти в какой-нибудь пещере», – полагает американский геолог Джадсон Уинне. Там, на дне пещер, куда не попадает солнечный свет, наверняка скопился лед, а значит, там есть вода, без которой немыслима жизнь. Марсианские «сеноты» вызывают интерес и ученых, размышляющих над тем, как заселить Марс. Участники будущих экспедиций тоже могли бы укрыться в пещерах.
Тем более, что последних становится все больше. В 2010 году подобная шахта глубиной не менее 115 метров была обнаружена и на фотографиях, сделанных в окрестности горы Павлина – громадного древнего вулкана высотой более 20 километров. Правда, по своей форме эта шахта напоминает, скорее, овал, чем окружность. Ее диаметр колеблется от 160 до 190 метров.
Итак, Марс хранит еще множество тайн. Поэтому и американские, и европейские ученые планируют все новые экспедиции на эту планету.
Есть ли жизнь на Марсе?
Ни одна другая планета Солнечной системы не вызывает такого интереса, как Марс. Это единственная планета земного типа, на которой люди могут не только побывать, но и поселиться. Но что их там ждет?
В XVII веке Красная планета считалась враждебной для жизни: здесь якобы непрерывно курились вулканы, почва была пропитана мышьяком. Через полтора века, с развитием оптических телескопов, Марс рассмотрели внимательнее. Теперь он выглядел не таким неприглядным. В светлых пятнах, красовавшихся на полюсах, угадали ледяные полярные шапки. Обнаружили тонкие линии – каналы, построенные жителями Марса.
Сто лет назад, в эпоху колониальных захватов и первых успехов авиации, многие верили в то, что Марс населяет развитая цивилизация и что войска марсиан скоро вторгнутся на нашу планету. «Война миров» Герберта Уэллса казалась лозунгом завтрашнего дня. Так отчасти и вышло. Европейцы, воспитанные на ожидании скорой битвы с марсианами, истребили друг друга в двух мировых войнах, а «зеленые человечки» с Марса так и не явились на последний, решительный бой. Все догадки были ошибочны, а надежды – пусты. «Марсиан» на планете нет. Ими ничего не построено, не выращено.
Образование на поверхности Марса, напоминающее человеческое лицо
Но, может быть, пустующую нишу сумели занять бактерии? Тогда их следовало бы искать в грунте планеты. Только там они могут укрыться от смертоносных космических лучей, которые беспрепятственно проникают к ее поверхности. Фантастично? Нельзя с ходу отвергать даже подобные гипотезы, пока Марс не будет тщательно исследован.
В 1976 году американские космические зонды «Викинг-1» и «Викинг-2», прибыв на Марс, взяли пробы грунта с глубины не более 10 сантиметров. Анализ их показал, что микроорганизмов там нет. После этого интерес к Красной планете заметно снизился.
Впрочем, в наши дни на вопрос «Есть ли жизнь на Марсе?» ученые не готовы дать ответ. Конечно, никто не рассчитывает найти там высокоразвитую цивилизацию. В песках Марса не обнаружить и призрак ее. Зато где-то в недрах Красной планеты, возможно, все-таки обитают колонии микробов. Их ареалом могли бы стать даже крохотные поры в грунте, достигающие всего 0,001 миллиметра в поперечнике.
В последние десятилетия мы начали понимать, что жизнь может приспособиться к самым необычным условиям. Поверхность земных континентов и Мировой океан – лишь часть обжитого мира. Глубоко в недрах Земли скрывается целая экосистема, состоящая из микробов; она никак не связана с внешним миром. Возможно, такие же сообщества микробов встретят нас и на Марсе.
А может быть, здесь сохранились ископаемые останки вымерших давно организмов? Работающий в США немецкий астробиолог Дирк Шульце-Макух полемично заявляет: «Было бы очень странным, если бы на Марсе никогда не существовало жизни. Ведь на протяжении нескольких сотен миллионов лет природные условия здесь были, пожалуй, более благоприятными для ее развития, чем на Земле».
Так как же отыскать марсианских микробов? В своих поисках современные ученые следуют путем, который их коллеги проторили сто лет назад. Они ищут жизнь там, где есть вода. Как Персиваль Ловелл расселил марсиан вдоль каналов, так и астрономы НАСА водворили колонии микробов там, где есть скопления водяного льда. Осталось только откопать их, чем уже начали заниматься межпланетные зонды, прибывающие на Марс (например, зонд «Феникс» в 2008 году). Возможно, в недрах Красной планеты плещутся грунтовые воды – реликты тех громадных рек, чьи пересохшие русла уже не раз обнаруживали здесь? Или же там скрываются гидротермальные источники – настоящие оазисы в суровом мире Красной планеты.
Как полагает Шульце-Макух, «марсианские микробы могли бы также поглощать водяные пары непосредственно из атмосферы планеты». Их клетки, по его гипотезе, содержат смесь воды и перекиси водорода (Н2О2). Подобная смесь замерзает лишь при –55,6 °C, но даже при ее замерзании клетка не разрушается.
Если вернуться к экспедиции «Викингов», то эти аппараты искали жизненные формы, которые хоть чем-то напоминали бы земные. Так, может быть, они даже не заметили следы существования инопланетных микроорганизмов, не признав в них нечто живое?
В 2003 году вопрос о жизни на Марсе снова стал актуальным, ведь здесь был обнаружен метан. Сначала – с помощью наземных телескопов, а годом позже – с помощью спектрометра зонда «Марс-Экспресс». Его концентрация такова, что, по оценке специалистов, каждый год в атмосферу Марса поступает около 150 тонн этого газа. Называют разные причины его появления: вулканическая активность, падения комет, геохимические процессы, или же… его выделяют метанобразующие бактерии.
На Земле до 90 % метана возникает в результате биологических процессов. Поэтому некоторые исследователи считают его наличие на Марсе признаком существования здесь жизни. Понять происхождение марсианского метана помогло бы исследование сопутствующих газов. Так, если метан выделяется при извержении вулкана, то вместе с ним в атмосферу планеты должен поступать сернистый газ. Если – в результате биологических процессов, то одновременно выделяется и этан. Концентрация этих газов очень мала, и все же, если удастся какой-то из них обнаружить, то, возможно, тайна марсианского метана будет разгадана.
На Земле до 90 % метана возникает в результате биологических процессов. Поэтому некоторые исследователи считают его наличие на Марсе признаком существования здесь жизни. Понять происхождение марсианского метана помогло бы исследование сопутствующих газов. Так, если метан выделяется при извержении вулкана, то вместе с ним в атмосферу планеты должен поступать сернистый газ. Если – в результате биологических процессов, то одновременно выделяется и этан. Концентрация этих газов очень мала, и все же, если удастся какой-то из них обнаружить, то, возможно, тайна марсианского метана будет разгадана.
Распределен метан неравномерно. Есть области, где его концентрация особенно высока. Возможно, он поступает в атмосферу Красной планеты периодически. Если перенестись опять же на Землю, то здесь значительное количество метана выбрасывают в атмосферу грязевые вулканы. На Марсе тоже могут быть подобные вулканы, считают исследователи. Возможно, не случайно метан обнаруживают в таких регионах, как Элизиум и Фарсида, где высятся громадные щитовые вулканы. Может быть, там есть и грязевые вулканы?
Надежды энтузиастов, считающих, что жизнь на Марсе есть, питают и загадочные следы, которые иногда замечают на Красной планете. На склонах марсианских холмов проступают борозды, очевидно, прорытые водными потоками, что проносились здесь в течение короткого времени, а потом иссякли.
По мнению Шульце-Макуха, «если на Марсе есть микробы, то они могли бы воспользоваться появляющейся тут водой». Вопрос только в том, откуда та берется. Либо это вода атмосферного происхождения, либо речь идет о подтаивающих залежах льда. «Последний случай особенно интересен, – отмечает Шульце-Макух. – Ведь возле льда, скопившегося в марсианской почве, могли бы расселиться колонии микроорганизмов. Сезонное таяние льда периодически активизировало бы их жизнедеятельность».
Возможно, колонии марсианских микробов, если они есть, проводят по 50—100 тысяч лет в спячке; но стоит климату измениться, стоит притечь воде к этим «мертвым» клеткам, как они, по одной из гипотез, пробуждаются и начинают стремительно размножаться. Подобно легендарному фениксу, жизнь вновь возрождается на Красной планете. Быть может, в считаных метрах от ее поверхности эти ускользающие от нас микробы, эти «призраки Марса» уже дожидаются нас, готовые отразить любое вторжение любой «миссии».
История Марса еще полна белых пятен. Поэтому нужны новые экспедиции межпланетных зондов. Например, Шульце-Макух считает, что следует направить на Марс аппарат, который целенаправленно займется поиском молекул ДНК. Пока астробиологам приходится ждать. Если же поиск жизни на Марсе окажется слишком сложным делом для космических аппаратов, то, может быть, этим займутся космонавты?
Фобос – таинственный спутник Марса
Вот уже полтора десятилетия спутник Марса Фобос остается в фокусе внимания астрономов – под прицелом автоматических зондов, кружащих близ Красной планеты. Чем дольше за ним наблюдают, тем больший интерес он вызывает у исследователей. Фобос призван стать форпостом человечества на Марсе, плацдармом, откуда начнется освоение соседней планеты. Он сыграет ключевую роль в колонизации этого уголка космоса. Его покорение должно стать ближайшей целью НАСА, считает, например, американский астронавт Эдвин Олдрин.
Но он интересен не только как орудие достижения цели, но и как объект наблюдений. Сам по себе! Фобос, как и его собрат Деймос, другой спутник Марса, «ведет себя против всех правил», не вписывается в традиционную систематику спутников Солнечной системы. Редкой птицей, «черным лебедем», он обращается вокруг Марса, неизменно повернувшись к нему одной и той же стороной. (Фобос и впрямь черен, этакая кошка, перебежавшая дорогу племени астрономов; он отражает всего 7 % света, падающего на его поверхность.)
Итак, есть спутники настоящие, правильные. Их в Солнечной системе более десятка. Это и Луна, и Титан, и спутник Юпитера, Ио. Все это – громадные каменные шары, которые движутся по круговым орбитам, пролегающим вдоль экваториальной плоскости планеты. Все они предположительно возникли почти в одно время со своими планетами.
Загадочный спутник Марса – Фобос
Но большинство из примерно 170 лун Солнечной системы составляют неправильные спутники. Это – небольшие глыбы, зачастую причудливой формы. Обычно они движутся по эллиптическим орбитам, наклоненным к экваториальной плоскости планеты. В большинстве случаев речь идет об астероидах, которые приблизились к планете и были захвачены ею.
Однако Фобос и Деймос не укладываются ни в одну из этих категорий. Они движутся по орбитам, близким к круговым. Их орбиты лежат почти в плоскости экватора Марса. Неужели они образовались вместе с Красной планетой? И как это произошло? Внешне они ведь – типичные астероиды.
Наблюдения за Фобосом и Деймосом ведутся почти полтора столетия – с 1877 года, когда их открыл американский астроном Асаф Холл. Но к разгадке их происхождения ученые приблизились лишь в 2010 году.
В облике Фобоса и Деймоса есть много странного. Не случайно астрономы решили отнести их к особой категории небесных тел, обращающихся близ крупных планет. За такими телами закрепилось название «Rubble piles», «рыхлые груды камней». История этих планеток неизменно начинается с катастрофы. Они пережили столкновение с каким-либо небесным телом, разбились в лепешку, но их обломки, стянутые вместе силой гравитации, образовали некую бесформенную махину.
Косвенным подтверждением этой гипотезы может служить и кратер Стикни диаметром 9 километров, самый большой на Фобосе (длина спутника – всего 21 километр). Поистине этот кратер, названный в честь Анджелины Стикни, жены Асафа Холла, мог бы внушить страх и ужас любому небесному телу. Эта громадная рытвина напоминает об ударе, который когда-то довелось пережить Фобосу. Выдержать такую коллизию могут только Rubble piles. Если бы Фобос был обычным планетоидом, сложенным из твердых пород, он раскололся бы вдребезги. Да, впрочем, если бы удар выдался чуть сильнее, то наверняка спутник тоже бы распался на части.
Раскрыть загадку происхождения Фобоса было бы легче, если бы мы знали его химический состав. Пока же можно сказать определенно лишь, что пыль, покрывающая его, мало чем отличается от лунной пыли; она содержит кремний, кислород и железо. Что же касается внутреннего строения Фобоса, то ранее, опираясь на данные наблюдений в оптическом и инфракрасном диапазонах, астрономы предположили, что этот спутник состоит из углистых хондритов – рыхлого, хрупкого материала с большим содержанием углерода. Подобный состав характерен для многих малых планет, принадлежащих поясу астероидов. Советская станция «Фобос-2» зафиксировала здесь также выделение какого-то газа, вероятно, водяных паров.
Вот почему ученые с таким нетерпением ждали, когда американский зонд «Марс-Экспресс» сблизится с Фобосом. В марте 2010 года этот зонд прошел на расстоянии всего 77 километров от него. Анализируя полученные фотографии – на них поверхность спутника предстает каким-то конгломератом расщелин и борозд (полости занимают от 25 до 45 процентов его объема), – астрономы пришли к выводу о том, что Фобос действительно представляет собой «небесное тело второго поколения». Он возник – «слепился» – из отдельных обломков и глыб, круживших в окрестности Марса. Он напоминает губку. Его плотность значительно ниже плотности астероидов.
Более полувека назад именно на аномальную плотность Фобоса ссылался советский астрофизик И.С. Шкловский, выдвигая гипотезу искусственного происхождения марсианского спутника. Из какого же вещества он мог быть сложен, рассуждал ученый. А что если внутри него простирается огромная полость? Но откуда она взялась? Быть может, Фобос – рукотворный, искусственный спутник? Его построили разумные существа?! По оценкам Шкловского, на самом деле внутри Фобоса скрывалась металлическая сфера диаметром 16 километров и толщиной стенок 6 сантиметров. Фобос был самым настоящим НЛО! Окончательно вопрос о его искусственном происхождении был снят лишь после изучения фотографий, присланных в 1975 году межпланетным зондом «Викинг».
Так что это были за обломки, составившие Фобос? Откуда они взялись? Возможно, речь идет о некоем планетоиде, захваченном Марсом и впоследствии распавшимся на части подобно тому, как в небе над Юпитером рассыпалась комета Шумейкеров-Леви-9.
А может быть, в далеком прошлом сам Марс пережил столкновение с крупным астероидом, и обломки Красной планеты, разлетевшиеся в сторону от нее, позднее снова сошлись – образовали этот необычный спутник? Постепенно Фобос разрастался, притягивая к себе все новые глыбы, кружившие поблизости. Силы его притяжения, впрочем, не хватило, чтобы заполнить полости между отдельными глыбами. Их профили очень заметно разнились, а потому, когда они соединялись, между ними оставались зиять огромные пустоты, заполнить которые нельзя было ничем. Так возникла эта крохотная планета, несуразная даже внешне, – она напоминает картофелину.