При работе системы будет использован принцип «обнуляющей интерферометрии». Суть ее состоит в том, что сигнал с нескольких телескопов будет комбинироваться таким образом, чтобы яркая звезда была удалена с изображения, на котором останется лишь тусклая планета.
Флотилию (восемь аппаратов стартовой массой 4240 килограммов) планируется запустить в 2015 году на ракете-носителе «Ариан-5» с космодрома Куру (Французская Гвиана).
Кстати, «Дарвин» позволит не только выявить землеподобные экзопланеты, но и обнаружить на них признаки биосферы. Ведь все живые организмы производят газы, которые затем смешиваются с атмосферой. Так, растения выделяют кислород, а животные — углекислый газ и метан. Эти газы и водяной пар могут быть обнаружены в спектре, поглощая определенные длины волн инфракрасного света. Приходящий от таких планет свет будет разложен спектрометром, после чего ученые проанализируют данные и смогут сделать соответствующие выводы…
3.3. Прогулки с инопланетными чудовищами
Межпланетные странники
Человечество пока еще не встретило инопланетную цивилизацию и не обнаружило в космосе признаков ее существования. Тем не менее для ученых это не является главным. Для них было бы достаточно однозначных доказательств того, что во Вселенной существует жизнь. Для получения этих доказательств ведется поиск органических соединений непосредственно в космосе и на «залетных гостях» — метеоритах.
Межпланетные странники, называемые метеорными телами или метеороидами, имеют размеры от нескольких сотен метров в поперечнике до долей миллиметра. Когда маленькое метеорное тело входит в земную атмосферу, его большая скорость относительно Земли, обусловленная различием орбит, приводит к сильному нагреванию вследствие торможения в верхней атмосфере. В результате этого нагревания маленькие метеорные тела испаряются — при этом их называют «падающими звездами» или метеорами. Если метеорное тело имеет относительно большую начальную массу, то оно может уцелеть при торможении в атмосфере и его остаток достигнет земной поверхности в виде метеорита.
Поверхности Меркурия, Венеры, Марса и Луны испещрены многими тысячами метеоритных кратеров, большинство которых образовалось в первые сотни миллионов лет после формирования Солнечной системы.
В ту эпоху «дождь» из миллионов метеоритов обрушивался на все планеты земной группы, так как последние обломки вещества бомбардировали поверхности новорожденных планет. На нашей планете немного крупных метеоритных кратеров. Объясняется это тем, что, хотя Земля вначале не избежала интенсивной бомбардировки, геологические следы первых нескольких сотен миллионов лет затем исчезли в результате эрозии и движения литосферных плит.
Изучив все метеориты, найденные на Земле, ученые разработали общую классификацию этих объектов, основанную на их химическом и минералогическом составе. Большинство найденных метеоритов каменные, обычно это глыбы скальных пород; меньшая часть — железно-каменные с включениями, богатыми металлами; наконец, отдельные метеориты состоят преимущественно из железа, никеля и других металлов.
Датировка возраста метеоритов радиоактивными методами дает максимальное значение 4,6 миллиарда лет, равное возрасту самой Солнечной системы. Наиболее интересен подкласс каменных метеоритов, называемых хондритами. Они содержат округлые включения — хондры, заметно отличающиеся от остального вещества метеорита. Из хондритов наибольший интерес представляют углистые хондриты, до 5 % массы которых состоит из различных соединений углерода. Поскольку эти объекты менее всего подверглись нагреванию, они являются древнейшими из метеоритов.
Среди углистых хондритов древнейшие образцы, которые относят к типу I, содержат наибольший процент углерода, азота и воды по сравнению с метеоритами всех других типов. Некоторые ученые полагают, что углистые хондриты типа I являются фрагментами старых комет. Независимо от того, верно это или нет, совсем не нужно ждать, пока образцы кометного вещества будут доставлены космическими аппаратами, чтобы иметь возможность изучить продукты добиологической органической химии в космосе. Ведь можно приступить к изучению соединений, обнаруженных в различных типах углистых хондритов, причем подобные исследования уже дали интересные результаты.
Изучение углистых хондритов
Углистые хондриты давно привлекали к себе внимание. Шведский химик Якоб Берцелиус, обнаружив в метеорите Алэ (упавшем в 1806 году на территорию Франции) органические вещества, поставил вопрос: свидетельствует ли их наличие в веществе метеорита о существовании внеземной жизни? Сам он полагал, что нет. Говорят, что у Пастера был зонд специальной конструкции для получения незагрязненных проб из внутренних частей метеорита Оргейль — другого известного хондрита, упавшего также во Франции в 1864 году. Произведя анализ проб на содержание в них микроорганизмов, Пастер получил отрицательные результаты.
В дальнейшем работами российских и зарубежных ученых было установлено присутствие в углистых хондритах высокомолекулярных углеводородов парафинового ряда. Московский геохимик Г. П. Вдовыкин (1961 год), исследуя углистые метеориты Грозная (упал 28 июня 1861 года около крепости Грозная, ныне — город Грозный, Чечня) и Мигеи (упал 18 июня 1889 года в селе Мигеи на Херсонщине), обнаружил в первом вазелиноподобное вещество с ароматическим запахом, а во втором — битумы, близкие по составу к озокериту. Еще ранее, в 1890 году, вскоре после падения метеорита Мигеи Ю. Симашко в пробе из этого метеорита эфирной экстракцией выявил 0,23 % битумного вещества, названного им эрделитом.
Еще больший интерес вызывали сообщения об открытиях в углистых метеоритах так называемых организованных элементов, напоминающих по внешнему виду спороподобные образования и некоторые одноклеточные водоросли. Сообщения об этих находках, появившиеся в 1961–1962 годах основывались на наблюдениях, сделанных различными учеными в США и СССР одновременно на разном материале и независимо друг от друга.
Постепенно выявлялась область достоверного и отбрасывалось сомнительное, а иногда и просто ошибочное. Так, например, в 1960-е годы неоднократно писали о находках в метеоритах живых бактерий, занесенных якобы из космоса. В одном из таких сообщений говорилось об открытии в 1962 году в Сихотэ-Алиньском железном метеорите живых микробов космического происхождения. Однако исследованиями, выполненными в Институте микробиологии АН СССР, было показано, что термофильные бактерии, найденные в кусочке этого метеорита через 15 лет после его падения, имеют земное происхождение.
Другой пример загрязнения метеорита — находка в уже упоминавшемся метеорите Оргей споры папоротника мелового возраста. Очевидно, что она попала туда из меловых отложений, на которые упал этот метеорит. Подобные загрязнения возможны при хранении метеоритов в музеях, при их обработке в лабораториях, где исследуется самый разнообразный и разновозрастный материал.
И все же в распоряжении исследователей накопился в настоящее время обильный материал, заслуживающий серьезного внимания и доверия. Из углистых хондритов Мигеи, Оргей, Грозная, Старое Борискино, Ивуна, Боккевелд, из каменного метеорита Саратов и нескольких других в настоящее время извлечены (со многими предосторожностями от загрязнения) и описаны многочисленные микроскопически малые, преимущественно сферические оболочки («организованные элементы»). Их исследование и сравнение с известными на Земле современными и ископаемыми спорами грибов, водорослей, одноклеточными водорослями и другими микроорганизмами дают некоторое основание приписать этим микроскопическим объектам внеземное происхождение.
Интересны результаты микропалеофитологического исследования метеорита Мигеи, выполненного Б. В. Тимофеевым. Им было обнаружено более двух десятков сферических оболочек, состоящих из органической материи. Оболочки имели диаметр от 10 до 70 микрон, окрашены в желтый, желто-серый и темно-серый (до черного) цвет. Они однослойные, различающиеся по толщине, но чаще всего тонкие, иногда смятые в отчетливо очерченные складки. Поверхность оболочек гладкая, реже шагреневая и мелкобугорчатая. На одной из форм видно округлое отверстие — устьице, характерное для некоторых одноклеточных водорослей и зигоспор. Подобные же образования, хотя и в меньшем количестве, были извлечены осенью 1962 года (через полгода после обработки Мигеи) из метеоритов Старое Борискино, Грозная и Саратов. Заметим, что углистый метеорит Старое Борискино получил широкую известность тем, что в нем советский петрограф Л. Г. Кваша открыла минерал хлорит, водный силикат, и, таким образом, впервые было установлено в метеоритах присутствие кристаллизационной воды; затем кристаллизационную воду обнаружили в метеорите Оргей и других углистых метеоритах.