Жизнь и разум во Вселенной

Существование жизни вне Земли, в особенности жизни разумной, с давних пор является одним из вопросов, которые волнуют человечество. Сама постановка такой сложнейшей проблемы, как происхождение жизни и ее распространенности во Вселенной, стимулировала развитие всех естественных наук. Физика и химия обеспечивали ученых все более совершенными методами изучения состояния, строения и свойств живого и неживого вещества. Биология, изучая различные формы жизни, определяла условия, при которых могут возникать, существовать и развиваться живые организмы. Астрономия, получая сведения о природе небесных тел и происходящих на них явлениях, создавала возможность обнаружить те или иные проявления жизни, в том числе разумной, за пределами Земли. История поисков жизни вне Земли полна драматических событий и горьких разочарований.







Мысли о том, что наша планета не является единственным населенным миром в беспредельном пространстве Вселенной, высказывались еще до нашей эры, когда существовала единая наука — философия. Идею множественности и обитаемых ми­ров разделяли многие выдающиеся ученые XVII — XIX вв.

Человеку всегда хотелось найти где-нибудь на других кос­мических телах подобные себе существа. Именно поэтому не раз и не два в истории науки случалось, что те или иные данные о планетах (особенно о Марсе) рассматривались как дока­зательство их «обитаемости». Выдвигались даже проекты того, как человечество могло бы заявить о своем существовании. Так, например, немецкий математик Гаусс предлагал прору­бить в лесах Сибири гигантские просеки в форме треугольника и других геометрических фигур, чтобы «марсиане» узнали о наличии на нашей планете разумных обитателей.

Всякий раз сведения об открытии разумных обитателей других миров не подтверждались. Тем не менее каждый но­вый шаг человечества в развитии науки и техники рождал очередные надежды найти следы подобной деятельности на других планетах. Так, в начале XX в., когда на Земле уже бы­ли построены Суэцкий (1869) и Панамский (1914) каналы, с большим энтузиазмом были встречены сообщения о «кана­лах», обнаруженных на Марсе. На первых порах развития ра­диотехники шумы непонятного происхождения нередко приписывались инопланетянам.

Современный уровень развития науки и техники считает­ся достаточным для того, чтобы обнаружить результаты де­ятельности разумных обитателей других миров. Это касается и земной цивилизации. Мощные сигналы телевизионных пе­редатчиков и радиолокационных установок, действующих на Земле, могут быть обнаружены цивилизациями, находящимися на таком же уровне технического развития, как и наша, если они располагаются на расстоянии в несколько парсек от Солнечной системы.

Ученые в настоящее время ведут исследования по двум направлениям:

  • прием радиоизлучения из космоса на различных час­тотах в целях поиска сигналов искусственного происхожде­ния, посланных разумными обитателями других миров;
  • поиск органических веществ и различных форм жизни с помощью КА, в том числе и спускаемых на другие планеты.

Радионаблюдения, которые были начаты в 1960 г., прово­дились и проводятся по нескольким международным проек­там. Аппаратура и программа работы радиотелескопов постепенно совершенствуются. В ходе исследований космиче­ского радиоизлучения были попытки объяснить некоторые явления деятельностью разумных существ за пределами нашей планеты — инопланетян. Когда в 1967 г. были обнаруже­ны пульсары, посылающие периодические радиоимпульсы, первоначально была высказана гипотеза о том, что они явля­ются сигналами другой цивилизации. Однако оказалось, что эти радиоимпульсы имеют естественное происхождение, они приходят от быстро вращающихся нейтронных звезд, кото­рые получили название пульсаров. Исследования продолжа­ются, но сигналы разумных существ пока не обнаружены.

Ракетно-космические исследования до сих пор также не принесли каких-либо достоверных данных о существовании вне­земной жизни. Ни на Луне, ни на Марсе в результате изучения химического состава грунта, взятого с поверхности этих тел, жи­вых организмов или их остатков не обнаружено. Исследования, проводимые специалистами, не подтвердили предположения об искусственном характере объектов на поверхности Луны или Марса, в которых некоторые склонны видеть подобие то пира­мид, то сфинкса. Все эти объекты оказывались причудливыми созданиями природы, возникшими в результате различных есте­ственных процессов, в том числе эрозии поверхностных пород.

Таким образом, в настоящее время для научных исследо­ваний доступны лишь те формы жизни, которые существуют на нашей планете.

Земные живые организмы состоят из сложных высокомо­лекулярных химических соединений. В этой связи очень важен один из немногих положительных результатов, полученных в ходе поисков внеземной жизни во Вселенной. Это — обнару­жение в плотных молекулярных облаках нашей Галактики не­скольких классов типичных органических соединений — альдегидов, спиртов, простых и сложных эфиров, карбоновых кислот, амидов кислот. Многие из этих соединений (HCN, CH2NH, CH3NH2 и др.) являются тем исходным материалом, из которого образуются важнейшие предбиологические моле­кулы — аминокислоты и азотистые основания. Аминокислоты были обнаружены также в некоторых метеоритах.

Обнаружение органических соединений свидетельствует о том, что во Вселенной при определенных условиях проис­ходит синтез важных составных частей животных и растительных белков, молекул ДНК и РНК. Подобный синтез уда­лось осуществить также в лабораторных условиях на Земле. Газовая смесь имитировала состав первичной атмосферы на­шей планеты (водород, метан, аммиак, сероводород, вода). Воздействуя на эту смесь ультрафиолетовым излучением и электрическими разрядами, ученым удалось подучить различные соединения, в том числе 12 аминокислот из 20, обра­зующих все белки земных организмов, а также четыре из пя­ти оснований, образующих молекулы ДНК и РНК. Подобный синтез можно считать лишь первым шагом на пути реше­ния проблемы зарождения и развития жизни, В последние годы сразу несколько ученых-химиков разработали гипотезы возникновения жизни на Земле, в которых рассматриваются возможные цепочки реакций (в том числе автокаталити­ческих) получения аминокислот и других органических соединений, входящих в состав любого живого организма.

Итак, существование высокоразвитых форм жизни, в том числе разумной, на нашей планете и наличие во Вселенной ор­ганических соединений говорит о том, что в ходе эволюции при определенных условиях могут возникать живые организ­мы. Вывод об этих условиях ученые, к сожалению, вынуждены делать на основе лишь единственного случая — земной жизни. Существование органических соединений, процессы, происхо­дящие с ними в живых организмах и составляющие основу жизнедеятельности, могут происходить лишь при определен­ных температурных условиях (0 — 100 °С). Более того, для воз­никновения и развития живых организмов необходимо, чтобы эти условия поддерживались в течение достаточно длительно­го времени. Согласно современным представлениям, в земной биосфере от момента зарождения простейших форм жизни до появления человека прошло примерно 3 млрд. лет.

Таким образом, существование жизни возможно не на всех планетах, а лишь на тех, где изменения температуры не выходят за указанные пределы. Таким требованиям удовлетворяют пла­неты, которые движутся по орбитам, мало отличающимся от ок­ружности, вокруг звезд, излучение которых не подвержено су­щественным изменениям на протяжении миллиардов лет. Таки­ми являются звезды главной последовательности со светимо­стью, близкой к солнечной (спектральных классов от F до К).

Эти условия соблюдаются на Земле потому, что в центре нашей планетной системы находится такая звезда, как Солнце. Границы зоны, внутри которой температурные условия благоприятны для существования жизни на планете, таковы, что в нее попала лишь Земля. Меркурий и Венера располагаются слишком близко к Солнцу, поэтому температура на поверхно­сти этих планет значительно превышает допустимые для жи­вых организмов пределы. А Марс находится у самой внешней границы этой зоны — там температура слишком низкая.

Если бы на месте Солнца была другая звезда, то Земля мог­ла бы оказаться вне этой благоприятной зоны. Так, у звезды, ко­торая излучает в 16 раз меньше тепла и света, чем Солнце, эта зона оказалась бы целиком внутри орбиты Меркурия, а у звез­ды, излучающей в 17 000 раз сильнее Солнца, эта зона перемес­тилась бы за пределы орбиты самой далекой планеты Плутон и в нее тоже не попала бы ни одна из планет Солнечной системы.

Для того чтобы на такой планете могла возникнуть и раз­виваться жизнь, необходимы и другие условия. Наличие атмосферы — одно из них. Вы уже познакомились с тем, ка­кую важную роль играет атмосфера Земли в защите сущест­вующих на нашей планете форм жизни, в частности регули­рованием температуры.

Согласно современным научным представлениям, жизнь могла возникнуть только в водной среде. Вода как химическое соединение имеет довольно широкое распространение в Сол­нечной системе и во Вселенной. Как известно, ядра комет состо­ят в основном изо льда — замерзшей воды. Ученые полагают, что на Марсе существует весьма значительный слой замерзшей воды, скрытый от наблюдателя под поверхностью этой планеты.

Вода обнаружена в межзвездном веществе нашей и других галактик. Однако лишь на Земле мы встречаемся с таким коли­чеством воды в жидком виде. Наличие морей и океанов, которые на нашей планете занимают большую часть ее поверхно­сти, следствие того, что Земля находится от Солнца на таком расстоянии, что ни в одной точке земного шара его поверх­ность не нагревается солнечными лучами до температуры вы­ше точки кипения воды, И хотя температура в зимнее время нередко опускается значительно ниже точки ее замерзания, однако воды в морях и океанах так много, что вся она остыть и замерзнуть не успевает, и значительная ее часть остается на планете в жидком виде. Согласно современным данным, уже 3,8 млрд. лет тому назад на Земле существовали океаны и зем­ная поверхность никогда полностью не замерзала.

Весьма умеренным, пригодным для жизни климатом наша планета обязана, вероятно, особенностям газообмена между атмосферой и гидросферой: когда поверхность планеты остывает, количество углекислого газа в атмосфере увеличивается, а когда температура поверхности возрастает, то количество этого газа в атмосфере уменьшается. Можно полагать, что гид­росфера и жизнь на Земле — те особенности, которые отлича­ют нашу планету от других, во многом сходных с нею планет­ных тел — тесным образом связаны между собой.

К сожалению, детальное исследование условий, существующих на планетах, возможно только в Солнечной системе. Лишь в последние 10 лет были получены достоверные сведения о наличии планет и даже планетных систем у других звезд. Исследовать физические характеристики этих планет и выяснить условия на их поверхности еще предстоит в будущем.

Таким образом, до сих пор поиски жизни за пределами Земли остаются безуспешными. На основе имеющихся к настоящему времени данных можно только предполагать, что жизнь является уникальным явлением в Солнечной системе, а разумная жизнь, вероятно, достаточно редким явлением во Вселенной. Наука пока не имеет фактов, которые можно бы­ло бы считать доказательствами существования жизни па других космических телах в настоящее время или в прошлом. В частности, все науки о Земле не располагают достоверны­ми сведениями о посещениях нашей планеты представителя­ми каких бы то ни было внеземных цивилизаций в прошлом.

За последние десятилетия XX в, человечество несколько раз заявляло другим цивилизациям о своем существовании. Так, в 1974 г. в направлении шарового скопления в созвездии Геркулеса было послано радиосообщение, в котором содержатся сведения о Земле и ее обитателях. На космических аппаратах «Пионер», запушенных в 1972 — 1974 гг. и к настоящему времени уже покинувших Солнечную систему, находятся небольшие металлические пластины, на которых выгравированы фигуры людей, схема планетной системы, а также некоторые другие данные (рис. 6.29). Космические аппараты «Вояджер», запуск которых осуществлен в 1977 г., уносят в межзвездное пространство видеодиски со 115 изображениями Земли, живых существ, обитающих на ней, а также важнейших результатов научных исследований. Кроме того, на борту этих аппаратов находятся записи классических и современных музыкальных произведений, человеческой речи на 58 языках народов, населяющих Землю, звуки и шумы, отражающие живую и неживую природу нашей планеты. Остается надеяться и ждать ответных посланий.Разумеется, обнаружение за пределами Земли жизни даже в ее простейших формах, а тем более встреча с разумными существами будет не только замечательным научным достижением человеческой цивилизации. Это откроет новые горизонты в решении проблемы происхождения жизни, а также сможет оказать огромное влияние на дальнейшее развитие всех наук. Существование жизни и разума во Вселенной было и остается одной из проблем, которые человечеству предстоит решать в третьем тысячелетии нашей эры.