Метеориты, приносящие жизнь в алмазах

Источник: http://znanie-sila.ru/news/issue_64.html

«Мы уверены, что где бы ни образовался этот метеорит, что-то в нем жило… Состав углеводородов предполагает существование биологической активности». Эта цитата относится не к метеориту ALN 84001, на котором, как сообщалось, были найдены следы внеземной жизни. Тридцать пять лет назад статьи с подобными словами были посвящены метеориту Оргей, упавшему на территорию Франции в 1864 году, и который исследовал еще Луи Пастер. А в 1961 году Б.Неги и его коллеги заявили, что органические включения в этом метеорите имеют биологическое происхождение. Через четырнадцать лет выяснилось, что все эти формы жизни имеют исключительно земное происхождение. И вот снова: «Жизнь на Марсе…»
Итоги полуторагодовой работы с метеоритом ALN 84001 звучат примерно так: используя самую современную технику, проведя исследования по нескольким независимым направлениям, ученые пришли к выводу, что жизнь могла существовать на Марсе, и образец ALN 84001 скорее всего содержит древние марсианские микроорганизмы. Однако скоро ключевые слова «могла существовать» и «скорее всего» стали звучать несколько иначе, вернее, их стали просто опускать.
Космические полеты снова сделали всех нас детьми — написал в эпиграфе к «Марсианских хроникам» Рей Бредбери. Для того, чтобы не оставаться в дошкольном возрасте, попытаемся взглянуть на открытие американских ученых как можно более непредвзято.
И сразу начнем сомневаться: Метеорит ALN 84001, вес которого 1,9 килограмма был найден в 1984 году в Антарктиде и только спустя двенадцать лет на нем находят жизнь. И надо же такому случиться, что спустя несколько месяцев к Марсу отправятся две американские экспедиции и одна российская (окончились они, как вы знаете, не совсем удачно). А в ближайшие десять-пятнадцать лет Америка намеревается отправить к нему еще несколько кораблей. И все это на фоне непрекращающихся разговоров о сокращении финансирования НАСА. Для справедливости надо заметить, что еще в 1993 году метеоритом ALN 84001 заинтересовался геохимик Р.Клейтон, который доказал, что изотопный состав содержащегося в нем кислорода соответствует марсианскому. И только через три года было объявлено о возможном присутствии в этом образце древних окаменелостей биологического происхождения.
Но ведь если окаменелости не земного происхождения, то это вовсе не означает, что они с Марса, не так ли? Это возражение меньше всего беспокоит ученых. Дело в том, что по их мнению, можно очень легко изменить минеральный состав метеорита, но очень сложно изменить изотопные соотношения кислорода, которые соответствуют марсианским. (Изотопный и химический анализ современной марсианской атмосферы был осуществлен еще в 1976 году американским кораблем Викинг-2). Порода в которой находился на Марсе ALN 84001 образовалась из жидкой магмы в то время, когда Марс даже до конца не сформировался — 4,5 миллиардов лет назад. Спустя шестьсот миллионов лет в место где он находился ударил крупный метеорит, который оставил на нем трещины. И только за 16 миллионов лет назад еще более мощный метеорит выбил его с поверхности Марса в космос. (Существует гипотеза, согласно которой атмосфера Марса была разрушена именно под влиянием ударов астероидов и комет. В результате столкновений возникали не кратеры на поверхности планеты, а перегретые газовые пузыри, которые уносились в космос и роль «перевозчика» выполняло облако испарившейся породы. Марс оказался не в состоянии компенсировать полную утрату своей атмосферы за счет дегазации поверхностных пород — чем тоньше она становилась, тем уязвимее она была к ударам астероидов и комет. К тому же гравитация на Марсе составляет всего 38 процентов от земной). Так или иначе тонкая атмосфера Марса не смогла замедлить метеорит и после долгих миллионов лет блужданий тринадцать тысяч лет назад он упал в Антарктиде. Именно на этом материке обнаруживают до четырехсот метеоритов в год. Любопытно, что ALN 84001 не одинок — к сегодняшнему дню найдено уже одиннадцать посланников с Марса.
И только на одном обнаружили следы жизни. Жизни? Американские ученые предложили пять доказательств именно биологического происхождения следов на метеорите.
Во-первых, группа ученых под руководством Д.МакКея из исследовательского центра им.Джонсона (NASA) в Хьюстоне сообщила о находке вблизи поверхности метеорита многочисленной колонии овальных, а кое-где удлиненных и червеобразных образований, которые очень похожи на окаменелые колонии древнейших земных бактерий. Но размер «марсианских организмов» меньше земных бактерий в сто-тысячу раз. А в столь малом объеме невозможно разместить генетический аппарат. Не обнаружено также и следов клеточных мембран. И самое главное — неясно, почему живые существа поселились в изверженной с глубин породе, а не в осадочных отложениях. Второе доказательство марсианской жизни, на взгляд американских ученых — отложения карбонатов, окислов, сульфидов и сульфатов железа вокруг каждого из «марсианский» образований. Похожие вещества являются продуктами жизнедеятельности некоторых земных бактерий. МакКей утверждает, что эти карбонатные глобулы образовались около 3,6 миллиардов лет назад, когда по поверхности Марса возможно текла вода, проникая во всевозможные трещины. Однако Ральф Харвей и Гарри МакСвин предложили другое объяснение появлению этих глобул на поверхности метеорита. Они считают, что при сильном столкновении астероида или другого объекта с Марсом мог образоваться горячий материал, богатый СО2, который и отпечатался на ALN 84001. Третье доказательство — изотопный состав карбонатов. Дело в том, что соотношение двенадцатого и тринадцатого изотопов углерода остается неизменным в атмосфере (и, соответственно, в породах), когда на планете нет живых существ. Именно бактерии обладают удивительной способностью «сортировать» изотопы, в результате чего в их отложениях тринадцатого изотопа углерода меньше, чем в отложениях горных пород. Именно такая ситуация характерна для ALN 84001. Пожалуй, это самый убедительный аргумент ученых, на который пока нет достаточно веских возражений. Четвертый аргумент американских ученых в пользу существования жизни на Марсе — присутствие в метеорите полициклических ароматических гидрокарбонатов, молекул, которые образуются при разложении земноводных микроорганизмов. Однако и тут нашлись оппоненты, которые утверждают, что Антарктида далеко не самое стерильное место на Земле и уменьшение концентрации этих молекул от поверхности метеорита вовсе не доказательство их неземного происхождения. Как раз, наоборот, это   свидетельствует о том, что при интенсивном нагревании черного тела лед вокруг него таял и внутрь попадала вода, насыщенная полициклическими ароматическими гидрокарбонатами. А на поверхности метеорита молекулы этого вещества разрушались под воздействием ультрафиолетового излучения. И наконец, пятый довод — возраст образований на метеорите совпадает с тем временем, когда на Марсе был климат, благоприятный для возникновения жизни. Ведь три с половиной миллиарда лет назад Марс вполне можно было бы назвать не красной, а голубой планетой. Но и здесь нашлись сомневающиеся — М.Вандхва и ее коллеги исходя из концентрации стронция и рубидия вычислили, что карбонаты на поверхности метеорита имеют возраст всего около 1,39 миллиарда лет. А в это время Марс уже потерял атмосферу и был довольно безжизненной красной планетой.
Итак, приведено пять доказательств. Четыре из них подвергаются серьезной критике. Возможно ли присудить победу американским ученым по сумме баллов? Мне кажется, что это преждевременно. Ведь если жизнь на Марсе была несколько миллиардов лет назад, то почему ее нет сейчас? Еще в семидесятые годы спускаемые аппараты американских космических кораблей «Викинг-1» и «Викинг-2» провели три специальных эксперимента по поиску жизни на Марсе. В одном из них на взятый образец с поверхности Марса была налита питательная жидкость с небольшой добавкой радиоактивного углерода-14. Если бы в грунте было бы хоть что-то живое, оно должно было потребить пищу и выделить хоть немного радиоактивного газа. Его не обнаружилось. Два других эксперимента тоже не дали положительного ответа.
Исходя из земного опыта трудно поверить в то, что возникшую однажды жизнь можно было бы так просто уничтожить. Не будем дискутировать о том можно ли назвать жизнью образования на метеорите размером всего в 10-100 нанометров (одна миллиардная метра). Например, теми же американцами был недавно обнаружен новый класс живых существ. Эти одноклеточные живут на глубине трех километров в воде гейзеров при давлении свыше двухсот атмосфер и температурах свыше девяноста градусов. Эти существа поглощают водород, азот и тяжелые металлы, а кислород представляет для них смертельную опасность. Другие исследователи обнаружили уже в базальтах на глубине тысячи метров бактерию, которая питается водородом, выделяемым в результате химических реакций между водой и железистыми силикатами. И она не выживает на поверхности под лучами Солнца.
Судя по всему это прекрасные кандидаты на жизнь под поверхностью Марса. А если кого-то беспокоит возраст бактерий, то Вильям Скопф обнаружил в западной Австралии слоистые образования, которые сформировались в результате жизнедеятельности разнообразных бактерий, с возрастом в 3,5 миллиарда лет.
Но несмотря на то, что и на большой глубине находят очень древнюю жизнь, остается загадкой, каким образом можно найти если не сами живые существа, то хотя бы их отложения на Марсе. Даже если этим будут заниматься не роботы, а профессиональные космонавты-геологи. Один из вариантов — отыскать выход подземных вод на поверхность в виде гейзеров — наблюдения последних лет на Земле показывают, что в таких горячих источниках могут прекрасно жить бактерии. Впрочем, возможен совершенно неожиданный поворот рассказа о марсианской жизни: если метеориту потребовалось всего шестнадцать миллионов лет для того чтобы добраться до Земли, то почему бы не предположить, что это произошло в самом начале развития Земли? Тогда увидеть марсианина очень просто — достаточно просто подойти к зеркалу.
Судя по всему, именно это и сделала команда астрономов из девяти институтов из пяти стран под руководством Курта Милековца из Королевского Технологического института в Стокгольме. Потому что они пришли к выводу, что мы вполне можем быть марсианами. Теоретически. Согласно их расчетам частоты ударов метеоритов по поверхности Марса и траектории полета отколовшихся кусков по направлению к нашей планете, получилось, что на Земле должны присутствовать миллионы (!) тонн марсианских пород. За последние 4 миллиарда лет на Землю выпало больше пяти миллиардов осколков Марса, а за первые 500 миллионов лет существования Солнечной системы — 50 миллиардов. Но, по мнению ученых, это была дорога с движением по ней вещества не только в одну сторону. Земля тоже «дарила» кусочки себя Марсу, правда, не в таком количестве. Один миллиард земных осколков за 4 миллиарда лет и 10 миллиардов за первые пятьсот лет — таков вклад Земли в жизнь Марса. Однако, кто же может пережить огромные перегрузки, большую температуру, давление, радиацию. Ученые провели поиски микробов которые могли бы «пережить», располагаясь на метеорите, путешествие от Марса к Земле. Ими оказались земные бактерии — Deinococcus radiodorans и Bacillus subtilis. Согласно экспериментам на спутнике, который вращался вокруг Земли в течение шести лет, выживает в вакууме 10 процентов бактерии Bacillus subtilis. Один осколок породы может «нести» около ста миллионов бактерий и даже если погибнет 99 процентов, то количество оставшихся в живых составит все равно внушительную цифру. Но надо учитывать тот факт, что 3,8 миллиарда лет назад, когда на Земле появились первые признаки жизни на Марсе уже была ледяная пустыня, атмосфера практически исчезла.
По мнению Курта Милековца, прибытие жизни извне Солнечной системы очень маловероятно, а вот интенсивный обмен метеоритами Марса с Землей вполне мог привести к появлению форм марсианской жизни на Земле. Если жизнь на Марсе существовала, добавим мы.
Совсем недавно экспедиция в которой принимали участие ученые и журналисты Foxnews обнаружила в Антарктиде четыре метеорита, которые тут же стали «подозревать» в том, что они содержат следы внеземной жизни. Но об этом я уже довольно подробно написал выше.
Метеориты, согласно последним работам астрономов, принимают активное участие и в жизни других небесных тел. Спутник Плутона Шарон, по расчетам Мишеля Брауна из Калифорнийского Технологического Института и Венди Калвин ,имеет кристаллический лед на своей поверхности только благодаря разогревающим ударам метеоритов.
Ну и напоследок, отдохнем от жизни и смерти. Поговорим об алмазах. Город Нодлинген расположен в южной Германии на месте огромного кратера Риса диаметром двадцать четыре километра. Кратер этот давно и много изучали и думали, что знают его хорошо, однако никто не догадывался, что горные породы в кратере содержат нечто неожиданное… Недавно группа британских геофизиков под руководством Яна Гилмора и Коллина Пилингера обнаружили в образцах, собранных в кратере алмазы размером в несколько микрон и кристаллы соединений углерода и кремния.
Аналогичные кристаллики были найдены некоторое время назад и в России в гигантском стокилометровом кратере Попигай в Сибири. До сенсационного открытия группы Гилмора геологи считали, что алмазы в кратерах образуются от нагрева и сжатия при падении метеорита. Эта идея возникла в шестидесятые годы, когда в экспериментах со взрывами было показано, что при колоссальном нагреве и сжатии можно из графита получить алмаз. В семидесятые годы геологи находя крошечные вкрапления алмазов в метеоритах, полагали, что они возникли при ударе космических пришельцев о Землю. В 1972 году российские геохимики из Всероссийского научно-исследовательского геологического института, работавшие с сибирскими образцами, предположили, что алмазы образуются из графита и угля горных пород при ударе метеоритами. Теперь же английская группа пришла к выводу, что алмазы и кристаллические вкрапления соединений кремния и углерода возникают при охлаждении и конденсации выбросов газов, возникших при ударе метеорита. Эта теория противоречит общепризнанной точке зрения, что алмазы возникают при сжатии углерода.
Гилмор с коллегами основным аргументом в пользу своих выводов считают соседство кремний-углеродных соединений с алмазами. Такие образования никогда не возникают при экспериментах со взрывами, но всегда есть в парах. А когда километровый метеорит со скоростью девяносто тысяч пять километров в час ударился о землю, наверняка возник пар или даже плазма, содержащая атомы водорода, углерода и кремния, который при охлаждении кристаллизовался в алмазы. Авторы теории считают, что алмазы образуются из кристаллического основания горных пород, до которых «добрался » метеорит, а не из верхних слоев осадочных пород.
Расчеты показывают, что в горах кратера Ривса упрятано более семидесяти тысяч тонн алмазов. Но не следует ожидать, что жители окрестных деревень бросятся их выковыривать: ведь в скальных породах нет ни одного алмаза более двухсот микрон.