Одиноки ли мы во Вселенной? Ведущие учёные мира о поисках инопланетной жизни

Из-за удаленности экзопланет мы ограничены методами дистанционного сбора данных, но понемногу учимся распознавать спектральные маркеры жизни, наблюдая свечение продуцирующих живую материю химических соединений в атмосфере. (Подробнее об этом читайте в главе 17.) Этот способ осложняется тем, что многие газы-маркеры, в частности метан и кислород, не являются безоговорочным признаком жизни, поскольку образуются вследствие как геологических, так и биологических процессов. Биоминерализация — выработка минералов организмами, часто с целью упрочения своих тканей, — в обозримом будущем останется недоступной для удаленного наблюдения с помощью телескопов и может быть выявлена только на месте. Методы удаленной идентификации биомаркеров совершенствуются по мере того, как мы все лучше понимаем жизнь, изучая ее процессы и отходы жизнедеятельности на Земле. Во всяком случае, это отправная точка, и нам, делающим первые шаги в исследовании дальнего космоса, не следует пренебрегать обучающими возможностями, предоставляемыми родной планетой и Солнечной системой.

Откуда берется жизнь?

В настоящее время самым вероятным кажется предположение, что жизнь развилась из простых органических соединений на основе шести важнейших элементов: углерода, водорода, азота, кислорода, фосфора и серы. Эта гипотеза предполагает переходный момент, когда химические элементы образовали живую материю. Появилась ли жизнь в момент преобразования или явилась результатом этой трансформации и многих последующих ее форм, остается неизвестным. Наука, философия и религия ищут собственные ответы на этот вопрос. Указания на то, как и где произошел переход от химических реакций к биологическим процессам, теоретически могут содержаться в геологической летописи нашей планеты.

Вплоть до недавнего времени самым ранним косвенным свидетельством существования жизни оставался графит возрастом 3,7 млрд лет, найденный в Западной Гренландии. По результатам исследования изотопа углерода и данным лазерной спектроскопии комбинационного рассеяния источником углерода послужила биогенная органическая материя, иначе говоря, он был создан живыми организмами. Новое исследование позволяет предположить, что биогенный углерод присутствует в скалах на западе Австралии возрастом 4,1 млрд лет. Первые свидетельства наличия жизни в архейскую эру (4-2,5 млрд лет назад) в форме строматолитов и микроокаменелостей были обнаружены также в Западной Австралии в песчанике возрастом 3,48 млрд лет. Строматолиты образуются вследствие поглощения и структурирования крупинок осадочных пород мелководным сообществом микроорганизмов (сине-зеленых водорослей и др.) — цианобактериальным матом. В результате возникают слоистые окаменелости.

Следы жизни были обнаружены в остатках древнейших земных скал. Однако такие скалы редки. Они всего лишь на несколько сотен миллионов лет моложе первоначальной коры нашей планеты и были сформированы сразу же после остывания Земли. К сожалению, большинство геологических свидетельств тех древнейших времен были рециклированы в мантию вследствие эрозии и тектоники. Возможно, свидетельства перехода химических реакций в биологические процессы также навсегда утрачены и мы никогда не сможем найти их на родной планете. Тем не менее они могут сохраниться в любом другом месте Солнечной системы благодаря планетарному обмену между молодыми Землей и Марсом.

Где искать жизнь?

Чтобы жизнь могла возникнуть и развиваться, необходимы определенные факторы: вода, энергия, питание и защита от таких угроз, как слишком сильное солнечное или космическое излучение. Предположительно, земная жизнь зародилась, когда условия на нашей планете стали достаточно стабильными, чтобы поддерживать ее существование. Как уже было сказано, самые древние косвенные свидетельства наличия жизни имеют возраст 4,1 млрд лет, причем тогда все еще продолжалась регулярная бомбардировка Земли тяжелыми астероидами, метеоритами и кометами, которые нарушали целостность грунта на значительную глубину и оказывали огромное влияние на планетарный климат. Считается, что в этот период формировались первые океаны (4,2-3,8 млрд лет назад, по разным моделям). Благодаря большой глубине океаны представляли собой долговременно стабильную и защищенную среду, где биохимические процессы могли протекать вблизи гидротермальных источников.