ТАКИХ, КАК МЫ, НУЖНО ЕЩЕ ПОИСКАТЬ

Ученые доказали, что жизнь могла бы зародиться еще на 100 планетах. Но не зародится. Накануне Дня космонавтики корреспондент «Огонька» решил разобраться в этих прогнозах

ТАКИХ, КАК МЫ, НУЖНО ЕЩЕ ПОИСКАТЬ

Пока американские роверы, катаясь по Марсу, ищут там воду (подразумевая жизнь), британские ученые пошли дальше — во Вселенную. По мнению профессора Барри Джонса, порядка ста планетарных систем могут обладать водой, находящейся в жидком состоянии, а значит, быть потенциально пригодными для жизни. В принципе планетные системы — совсем не сегодняшнее открытие. Уже сегодня землянам известно 110 экзопланет — планетных систем вне нашей Солнечной. По мнению ученых, в течение буквально пары десятков лет наши наблюдательные возможности возрастут настолько, что это число вырастет на порядок. А среди такого разнообразия уже можно на что-то надеяться. Если не на зеленых человечков, то хотя бы на примитивную жизнь. Ужасно хочется думать, что мы не одиноки!

Но какова вероятность такого события?

Сейчас эта проблема решается на уровне рассуждений: одни ученые утверждают, что в нашей Галактике на каждые 200 звезд приходится одна обитаемая планета, другие — что наша Земля есть уникальное, случайное явление во всей Вселенной. Научного решения проблема пока не имеет, хотя попытки были и до британского профессора. Например, американский астроном Дрейк вывел формулу для определения цивилизации во Вселенной: N = nхР1хР2хР3хР4хt1/T, где N — число цивилизаций, n — общее количество звезд во Вселенной, Р1 — вероятность существования планетной системы у любой звезды, Р2 — вероятность возникновения жизни в любой планетной системе, Р3 — вероятность появления разума в любой возникшей жизни, Р4 — вероятность создания разумными существами технологической эры, t1 — время жизни цивилизации в годах и Т — возраст Вселенной в годах.

Формула эта наделала много шума и с восторгом была принята романтиками и писателями-фантастами. Но, к сожалению, всерьез пользоваться ею нельзя. Никто не знает ни точного числа звезд во Вселенной, ни вероятности возникновения жизни, ни большинства других переменных.

Итак, знать про жизнь во Вселенной наверняка нельзя. А вот попробовать поближе — в пределах Галактики — можно. Это полезно и с точки зрения здравого смысла: ну что нам с того, что где-то, неизвестно где, есть зеленые человечки? Ни слетать к ним, ни пообщаться. А вот соседи по Галактике — совсем другой разговор.

Сегодня, конечно, вопрос поиска жизни на других планетах чисто теоретический. Но, как считают ученые, к середине следующего десятилетия уровень развития земных технологий позволит приступить к более детальному исследованию сходных с Землей планет. Например, телескопы нового поколения позволят засечь газы, выделяемые в результате жизнедеятельности обитателей отдаленных миров. Обнаружение таких химических веществ, как двуокись углерода, вода и озон, станут свидетельством существования жизни.

Однако даже в этом случае, заявил профессор Джонс, мы все равно не сможем послать туда космические корабли. «Все дело в том, что ближайшая к нам зона, где возможно существование жизни, удалена от нас на несколько десятков, а то и сотню световых лет, — подчеркнул он. — Так что вряд ли мы сможем добраться до этих миров. Все, что мы можем, — это исследовать их с помощью нашей техники». А пока все, что в принципе сделали британцы, — как раз и посчитали вероятность существования этих соседей.

Мы тоже можем посчитать. Итак, ученые насчитывают в нашей Галактике приблизительно 150 миллиардов звезд. Это очень много, но нас интересуют лишь так называемые желтые карлики — звезды, подобные нашему Солнцу, к тому же не двойные. Таких в Галактике намного меньше: примерно 120 миллионов. У каждой из этих звезд могут появиться планетные системы, но жизнь (по крайней мере белковая) может зародиться лишь в небольшом, узком поясе орбит. Такой пояс, где не очень жарко и не слишком холодно, британцы назвали «золотым», а российский астрофизик Владимир Щербаченко — «поясом биогонии», подразумевая, что в нем может возникнуть жизнь. Математически он лежит где-то в пределах от 137 до 163 миллионов километров от звезды.

Математические расчеты, проведенные Щербаченко, показывают — вероятность, что у звезды в «поясе биогонии» окажется планета, очень мала — не более 0,003233. Еще меньше вероятность того, что планета на нужной орбите будет иметь «правильные» размеры, чтобы гравитация могла удержать атмосферу. Совсем ничтожен шанс на то, что на планете окажется вода. Так же, как и на то, что в атмосфере не будет паров соляной кислоты, а вулканы, наоборот, случатся.

Так вот, даже невероятное количество солнцеподобных звезд не искупает уникальности требований. Формула Щербаченко дает приблизительно 10 планет, где жизнь может образоваться с очень большой вероятностью. Британцы оптимистичнее: они говорят примерно о сотне возможностей. Сколько же из них реализовалось?

Очень вероятно, что только одна

Стоит вернуться из нашего времени назад и вспомнить, как вообще представлялось тогда зарождение жизни. Поначалу считалось, что жизнь (как плесень) способна заводиться сама: «немного грязного белья, немного сырого зерна, все это в высокий кувшин, и через месяц вы обнаружите зародившихся из всего этого мышей» — писал один араб несколько сотен лет назад. Опыты Луи Пастера поставили точку под этим мнением: в запаянной колбе с прокипяченной водой никаких следов жизни, даже микроорганизмов, самостоятельно не появлялось.

Так зародилась гипотеза панспермии — о том, что жизнь однажды занесло из неизвестных глубин космоса. Теория была очень красивой, но не отвечала на главный вопрос: а в космосе-то жизнь откуда взялась? Так как разумного ответа астрономия дать не смогла (уж больно не подходит открытый космос для зарождения жизни), теоретикам пришлось вновь возвращаться на Землю. И опять думать о самозарождении.

В 1930-х годах на свет появилась так называемая теория Опарина — Холдейна, или «первичного бульона», которая причиной всего видела эволюцию. В «маленьком теплом водоеме», как считали ученые, могло быть достаточно органических веществ — аминокислот, сахаров и прочего, чтобы в результате случайностей из этих «строительных блоков жизни» возникла однажды настоящая жизнь. Предбиологические соединения разбросаны по Вселенной равномерно и в огромных количествах, это факт. Почему из них со временем не могли бы создаться сложные цепочки, в которых включился механизм саморепликации и отбора? Это была бы еще не жизнь, но уже большой шанс на ее появление.

Но 40 лет экспериментов дали лишь один результат: не получается. Мало того, что банально не хватает времени. По последним данным, жизнь образовалась на планете практически мгновенно — за каких-то 200 млн лет. Вероятность того, что за это время из аминокислот соберется ДНК, сопоставима с вероятностью того, что смерч, пройдя по автомобильному кладбищу и подобрав с земли какие-то ржавые гайки, выложит из них сверкающий «мерседес». Оптимисты крыли гипотезой о «черных курильщиках» — местах в океане, где при повышенных температуре и давлении реакции ускоряются в миллионы раз. Но теперь наука уперлась в другой барьер, который называется «хиральная чистота».

И сахара, и аминокислоты встречаются как в живой, так и в неживой природе. Но фундаментальное отличие есть. Живое использует для строительства ТОЛЬКО правые изомеры сахаров и ТОЛЬКО левые — аминокислот. Изомеры — это молекулы, похожие на левую и правую руки: они вроде бы абсолютно одинаковы, но как ни крути, из левой руки правую не сделать. С молекулами все то же самое — химические свойства «левых» и «правых» сахаров не отличаются ничем, речь идет только об особенностях строения. Кстати, и термин этот — хиральность — происходит от греческого «хиро» («рука»), вспомните гадающих по руке хиромантов.

Так вот, если создать хирально чистую среду — состоящую из правых сахаров и левых аминокислот, в них действительно начинают идти процессы самосборки. Цепочки способны удлиняться настолько, что запускается механизм саморепликации. А там — и отбор, и пошло-поехало: роверы ищут жизнь на Марсе. И времени, даже без «черных курильщиков», вполне хватает. Похоже, теория «первичного бульона» верна?

Если бы не одно «но». В неживой природе НЕ ВСТРЕЧАЕТСЯ хирально чистых (содержащих лишь изомеры одной направленности) растворов. Никогда и нигде. Живое создает их играючи — хиральная чистота и есть основное свойство живого. Но все способы органической химии позволяют получить лишь соотношение 20 к 80. А других возможностей у природы до появления жизни, естественно, не было. И в таких растворах цепочки расти просто не могут — первый же «кирпичик» не той направленности останавливает рост цепочки. Круг замкнулся — без хиральной чистоты нет даже возможности зарождения живого, а без живого — нет хиральной чистоты.

Поэтому предвижу: найти воду ровер сможет, да и наверняка найдет. Жизнь — нет. Не найдут ее и через 30 лет, несмотря на все успехи в развитии средств наблюдения. Просто потому, что вероятность такого события, как появление жизни, столь мала, что мы с вами скорее всего и есть та самая вероятность.

Американский астроном Х. Шепли сказал как-то: «Переход от неживого к живому явился почти невозможной цепочкой в высшей степени маловероятных событий». Я скажу еще проще: это было чудом.

Гюстав Доре, иллюстратор Библии, в своей знаменитой гравюре, посвященной сотворению мира, увидел эти процессы довольно похожими на космическую реальность

Дмитрий НАЗАРОВ