Северо-Казахстанская область,
Тайыншинский район, с.Мироновка
Учитель физики
Шаяхметов Ойрат Кангожевич
«Лишь две вещи интересуют нас.
Звезды на небе и совесть внутри нас».
Омар Хайям.
Марс, как ближайший сосед Земли в нашей Солнечной системе, постоянно привлекает внимание людей и становится источником сенсационных заявлений, главный смысл которых обосновать возможность жизни на планете. Одним из самых активных споров являлся спор о наличии воды на поверхности «красной планеты». Сейчас известно, что вода на поверхности планеты существовала. Порядка 3,5 млрд. лет назад на Марсе были целые океаны воды, которая позже загадочным образом исчезла. Причиной этому могла быть какая-нибудь космическая катастрофа — к примеру, удар гигантского астероида. Эту теорию подтверждает наличие гигантского каньона, который имеет протяженность 4,5 тыс. км и глубину более 10 км. На нашей планете таких объектов не существует. В то же время Марс потерял основную часть своей атмосферы. В настоящее время известно, что вода на планете существует, но глубоко под поверхностью. Тем не менее, наблюдались выходы воды на поверхность. По словам ученых, Марс является «холодной и сухой планетой». Каким образом вода могла находиться в жидком состоянии, остается неизвестным. Сейчас можно сказать однозначно, что вода на Марсе была.
Атмосфера Марса состоит из углекислого газа. Вследствие разреженности атмосферы климат на Марсе просто ужасный! По земным меркам там очень холодно. Средняя температура на планете колеблется в диапазоне от -70 до -170 градусов по Цельсию. В жидком состоянии вода при таких условиях существовать, конечно, не может.
На Марс уже было запущено множество аппаратов. Сейчас там находятся два марсохода НАСА, которые продолжают свои исследования. С помощью этих марсоходов было сделано большое количество снимков. Однако исследования планеты в полной мере, конечно же, будут возможны только после высадки на поверхность человека. Для сравнения: марсоходы с момента высадки в январе 2004 года проехали в общей сложности 18,8 км и сделали 196000 снимков. Конечно же, это очень мало. А что же с ответом на наш главный вопрос? Есть ли жизнь на Марсе? В нашем земном понимании (если жизнь, то обязательно мыслящая, если мыслящая — обязательно гуманоиды) жизни на планете не наблюдается. Но, как известно, жизнь порой принимает самые причудливые формы. На Земле, к примеру, бактерии были найдены даже в жерлах вулканов или в геотермальных источниках, где температура воды может достигать 100 градусов по Цельсию. Вопрос о наличии жизни на Марсе до сих пор является открытым и спорным.
Современная планетология выделяет в истории образования Солнечной системы эпоху катастрофической метеоритной бомбардировки Земли, Луны и Марса ориентировочно 4,1-3,8 миллиарда лет назад. Следы столкновений тех времен видны, например, на поверхности Луны в виде гигантских круглых "морей" и крупных кольцевых кратеров. В них наблюдаются аномалии увеличения силы тяжести (так называемые масконы), свидетельствующие о большей плотности пород под ними. Подробнее об этом можно прочесть, например, в статье В. Н. Жаркова и
В. И. Мороза. Однако кратеров, сопоставимых по параметрам с марсианской Элладой, астрономы на планетах не обнаруживали.
На Земле кратеры от древних столкновений плохо заметны из-за геологических процессов с участием ветра, воды и растительности, стерших их формы. В последнее время появились результаты, указывающие, что около 3,5 миллиарда лет назад Земля столкнулась с астероидом диаметром около 50 километров. О столкновении свидетельствуют обнаруженные в Южной Африке и Австралии слои толщиной 20-30 сантиметров, состоящие из миниатюрных сферических частиц. Такие шарики обычно образуются из расплавленного материала метеоритов. Например, метеорит, упавший 65 миллионов лет назад, с которым связывают вымирание динозавров, дал такие же отложения, но толщиной только около двух сантиметров. То есть масштабы катастрофы были меньше, чем при более древнем столкновении, когда существовали только микробные формы жизни. Наше существование свидетельствует, что космическая катастрофа в начальный период жизни на Земле не прервала биологической эволюции.
Вероятность космических столкновений для Марса выше, чем для других планет Солнечной системы, так как он соседствует с поясом астероидов. Топографические данные о поверхности Марса и кратере Эллада практически не оставляют сомнений, что в прошлом Марс столкнулся с одним из них.
Большинство астероидов (в том числе и те, которые составляют пояс) состоит преимущественно из железа. Дело в том, что атомы железа отличаются наибольшей устойчивостью. Поэтому оно становится итогом ядерных реакций, во Вселенной его много, и вероятность, что Марс столкнулся с железным астероидом, весьма велика.
Топографическая карта Марса не оставляет сомнений, что нечто подобное произошло и при столкновением с железным астероидом. Ударная волна добежала до противоположного полушария, а сферическая форма планеты сфокусировала ее симметрично кратеру Эллада. При отражении от свободной поверхности планеты возникли силы планетарных масштабов, стремящиеся оторвать от нее "тарелку" . Ею стал "антикратер" с вулканом Олимпус.
Существует общеизвестный факт: Марс - красная планета. С учетом испытанной им катастрофы красный цвет, похоже, доказывает, что жизнь на Марсе не только была, но продвинулась в эволюции до фотосинтезирующих форм, то есть весьма далеко с точки зрения будущей возможности возникновения цивилизации типа земной. Это в достаточно строгом виде обосновал доктор геолого-минералогических наук А. М. Портнов (см. "Наука и жизнь" № 4, 1994г).
На основе собственного опыта геофизических исследований в Якутии и американских экспедиций на Марс он утверждает, что в Солнечной системе только у Земли и Марса на поверхности существует красноцветная кора выветривания глубинных пород, образованная с участием окислов трехвалентного железа красного цвета.
В планетологии известно, что планеты, на которых нет жизни, имеют бескислородную атмосферу. История Земли показывает, что кислородная атмосфера на ней возникла в результате экологической катастрофы, вызванной особенностью метаболизма первичных форм жизни - выделения ими кислорода в качестве "отходов". На Земле кислород атмосферы в сочетании с теплым климатом и обилием воды привел к окислению железа в составе исходных пород и красноцветию. По аналогии с этим получается, что эволюция жизни на Марсе в прошлом дошла до этапа фотосинтезирующих организмов и создания ими кислородной атмосферы. Иначе он не был бы Красной планетой.
Между красноцветием Марса и породами аналогичного цвета на Земле существует различие. На Марсе они преимущественно обладают магнитными свойствами, а на Земле это исключение. А. М. Портнов установил, что на Земле магнитные окислы железа наблюдаются в зоне прошлых кратеров от падения метеоритов. Он связывает это с высокими температурами, необходимыми для перехода окислов железа в магнитную форму. Столкновение с метеоритами способно создать такие условия, а топографическая карта Марса свидетельствует о реальности и гигантских масштабах такого же столкновения в его прошлом.
Еще одним примером красных пород на Земле служит пустыня Кызылкум, что в переводе и означает - "красные пески". Ее цвет создан тонкой пленкой окислов железа на силикатных песчинках. Есть две гипотезы происхождения пленки. Одна связывает появление окраски с отложением окислов железа в воде, покрывавшей эти пески в прошлом. Против этой гипотезы свидетельствуют малые толщина и плотность пленки. Более правдоподобно объясняет ее возникновение окисление паров железа, появившихся в воздухе. Кстати, последние исследования грунта марсоходом Кьюриосити показали , что на глубине уже 7 сантиметров цвет уже не красный ,а серый как бетон.
"Бог не играет в кости", - когда-то сказал А. Эйнштейн о роли случайностей в природе. Он прав в том смысле, что напрямую независимые случайности выпадения очков игральной кости или простой перебор пробами и ошибками случайных вариантов в природе реализуются не слишком часто. Природа лишена азарта личного выигрыша в виде цели. Тем более возникновение жизни не происходило путем только проб и ошибок. Причина возникновения и эволюции жизни - закон случайностей в самопроизвольном росте беспорядка (энтропии). Иерархия приводит к уменьшению диапазона случайностей по мере роста номеров ступеней, что воспринимается как увеличение порядка.
В апреле 2012 года были опубликованы исследования немецких ученых , в ходе которых исследовалась возможность выживания земных организмов в марсианских условиях. Лишайники и сине-зеленые водоросли, собранные в Альпийских горах, на высоте 3500 метров и в Антарктиде, были помещены в атмосферу имеющую марсианский состав. В специальной камере ученые воспроизвели марсианский состав атмосферы, грунта, давление, температуру и солнечное излучение. Весь эксперимент длился 34 дня, за это время живые организмы не только выжили, но и продолжали фотосинтезировать. Этот эксперимент подтверждает возможность выживания организмов в трещинах скал и маленьких пещер. Поэтому марсоход Кьюриосити( Curiosity) был высажен на поверхность самого сухого кратера Гейла, чтобы исключить возможность размножение бактерий, если вдруг они попадут на Марс с Земли вместе с аппаратом. Пробы грунта Марса показали, что в образцах присутствуют соединения фосфора, азота, серы, углерода, водорода. Были обнаружены также соединения хлора и метана. Метан на процентов 85 органического происхождения, не даром ведь он присутствует как попутный газ при добыче нефти и газа на Земле. Но ученые подчеркивают, что пока нет оснований говорить, что микробы на Марсе действительно были. По словам Гроцингера, находка Кьюриосити позволяет ученым заявить, что они нашли возможный источник энергии жизни «марсиан». Это могут быть хемолитоавтотрофные организмы, которые буквально едят камни.
Ключей к проблеме жизни на Марсе два. Первый. Как показано в упомянутых работах, второе начало термодинамики делает жизнь во Вселенной не только вероятным, но даже обязательным явлением. На Земле жизнь существует. Начало планетарной и геофизической истории Марса было подобно земному. Вот почему вряд ли можно сомневаться, что жизнь на Марсе была. Сегодня она походила бы на земную и явно наблюдалась бы с Земли. Планетарная катастрофа ее эволюцию прервала.
Второй ключ содержится в доступных сегодня точных расчетах параметров и результатов ударных волн, вызванных образованием кратера Эллада. В частности, они помогут в выборе мест для поисков остатков прошлой жизни на Марсе с помощью космических аппаратов. В выбросах пород из Эллады, засыпавших его южное полушарие, жизнь искать столь же непродуктивно, как о параметрах атмосферы на всей Земле судить по ее давлению на вершине Эвереста. Простейшие остатки жизни после катастрофы могли заселить глубину кратера Эллада, где из-за разницы высот даже сейчас относительно плотная атмосфера. Несомненно, что там какое-то время после катастрофы существовала свободная вода. Жизнь могла сохраниться или возникнуть вновь в гидротермальных вулканических зонах. Технические трудности поисков в этих областях велики. Подсказки по результатам расчетов последствий ударных волн могут их уменьшить.
Вероятность катастрофы, подобной марсианской, для Земли далеко не мала. Человек разумен и обладает сегодня техникой, позволяющей защитить Землю от подобного. Но для этого надо работать, а занято человечество совершенствованием средств самоуничтожения.
