Без физики не обойтись
Известно, что электромагнитное излучение может быть поляризованным или неполяризованным. Основным механизмом возникновения поляризации является рассеяние излучения на мелких частицах — атомах, пылинках, молекулах. Поляризация может быть линейной или круговой. В первом случае существует определенная плоскость, в которой происходит колебание вектора напряженности электрического поля. В случае круговой поляризации направление колебания электрического вектора находится в плоскости, перпендикулярной лучу зрения. В зависимости от направления вращения электрического вектора круговая поляризация может быть либо правосторонней, либо левосторонней.
Считается, что излучение приобретает круговую поляризацию, когда оно проходит через области пространства, заполненные определенным образом ориентированными пылинками. Их ориентация определяется магнитными полями, существующими в областях Вселенной, намного превышающих по размеру Солнечную систему. По современным оценкам, 17 % всего излучения в любой точке пространства имеет круговую поляризацию.
В 2000 году был проведен эксперимент, в котором равное количество левосторонних и правосторонних аминокислот облучалось ультрафиолетовыми лучами с определенным направлением круговой поляризации. В результате облучения пропорция была нарушена приблизительно на 2,5 %, т. е. поляризованное излучение привело к преимущественному распаду одного из видов аминокислот. Следует учесть, что в данном эксперименте аминокислоты находились в жидкой среде, где они реагируют на внешнее воздействие несколько иначе, чем обледеневшая пыль в открытом космосе. С другой стороны, чтобы избежать поглощения излучения молекулами воды, в этом эксперименте длина волны облучающего излучения была 210 нм, в то время как максимум интенсивности космического излучения приходится на 120 нм.
Группа ученых под руководством д-ра Майергенриха провела похожий эксперимент. Облучению подвергалось равное количество правосторонних и левосторонних молекул одного из видов аминокислот лейцина, нанесенных на твердую пленку. Излучение с левосторонней поляризацией и несколько меньшей длиной волны — 180 нм — производило избыток левосторонних аминокислот на 2,6 %.
«Приближение к реальным условиям космического пространства за счет использования разных длин волн и твердотельных образцов является логичным шагом вперед, — считает Макс Бернстайн из Научно-исследовательского центра НАСА им. Эймса в Калифорнии, работавший независимо от группы д-ра Майергенриха. — Это исследование согласуется с предыдущими измерениями избытка левосторонних аминокислот в двух метеоритах. Если обследованные метеориты не являются исключением из правила, это означает, что аналогичный избыток должен наблюдаться во всей Солнечной системе».
Что касается других планетных систем, то, поскольку каждая из них образуется в различных космических условиях, где поляризация излучения может быть и правосторонней, вполне возможно, что они содержат избыток правосторонних аминокислот. Образовавшиеся в космических условиях аминокислоты с одной преимущественной поляризацией могут быть занесены в различные планетные системы, а значит, вероятность найти жизнь вне Земли растет.
Однако подлинная проверка этой теории станет возможной, когда в руки ученых попадут образцы материала кометы Чурюмова — Герасименко. Они будут собраны зондом «Rosetta» Европейского космического агентства, который в 2014 году совершит мягкую посадку на поверхность кометы. Майергенрих сконструировал инструмент для посадочного модуля, который произведет измерение «ориентации» аминокислот вещества кометы, если они будут там найдены. «Если нам удастся обнаружить левосторонние аминокислоты в веществе поверхности кометы, — полагает ученый, — это подтвердит гипотезу о том, что строительные блоки белков образовались в космическом пространстве и были занесены на Землю посредством упавших на ее поверхность комет и микрометеоритов».
Гипотезой о внеземном происхождении жизни является теория панспермии — занесения «зародышей жизни» из космоса. Предполагается, что в мировом пространстве имеются частицы вещества, пылинки, на которых могут быть живые споры микроорганизмов. Попадая на планету с подходящими для микроорганизмов условиями, они и порождают жизнь на этой планете.
При изучении вещества метеоритов (главным образом хондритов) и комет были обнаружены спирты, карбониловые соединения, вода, синильная кислота, формальдегиды и т. д. Большая часть молекул, обнаруженных в межзвездных облаках, относится к простейшим соединениям углерода, в том числе к аминокислотам. Предшественники аминокислот в 1975 году были найдены и в лунном грунте. Поскольку метеориты типа углистого хондрита довольно часто падают на Землю из космоса, можно предположить, что образование органических соединений в космосе — событие, скорее, типичное и довольно распространенное.
Несмотря на то что о существовании жизни вне Солнечной системы сказать однозначно и определенно пока достаточно сложно, существует гипотеза о возникновении жизни на Земле практически одновременно с моментом образования самой Земли — около 4,6 млрд лет тому назад. И тогда условно можно считать, что жизнь зародилась в момент создания Солнечной системы, в том числе и Земли, т. е. в космосе.
Любители экстравагантных доказательств этой теории черпают свои аргументы в подтверждениях прилетов инопланетян на Землю, НЛО, в наскальных, топологических рисунках на поверхности Земли и т. д. Следует заметить, что подобная гипотеза не дает ответа на вопрос о механизме изначального возникновения жизни, а просто переносит эту проблему в другое место во Вселенной.
КОСМИЧЕСКИЙ АППАРАТ «ПИОНЕР 10»
С началом космической эры человечество поставило задачу освоения сверхдальнего космоса. И не последнее место в этой задаче играл поиск внеземных цивилизаций. Многие космические миссии сопровождались передачей сведений о нас, землянах, и нашей планете.
К самым первым интереснейшим полетам в дальний космос можно отнести полет космических аппаратов (КА) «Пионер-10» и «Пионер-11». В те, теперь уже далекие, 70-е годы XX века никакого компьютера на борту не предусматривалось. В принципе, бортовые ЭВМ к моменту создания аппарата «Пионер-10» уже существовали, но они были еще слишком велики и тяжелы. Отсутствие компьютера автоматически означало необходимость передавать с Земли большое количество команд, и в основном в реальном времени. Если, конечно, считать таковым 45 минут «туда» и 45 — «обратно» при радиообмене с Юпитером.
Радиосистема КА включала помимо трех антенн два передатчика. По командной радиолинии со скоростью 1 бит/с (!) можно было передать 222 разные команды, из них 149 — для управления системами КА и 73 — для управления научной аппаратурой. Два декодера и блок распределения команд определяли достоверность каждой команды и ее адресата. Так как команда состояла из 22 бит, на ее прием на борту требовалось 22 секунды. Поэтому аппарат имел и программную память — на пять команд (!), которые могли быть выполнены друг за другом с заданными временными интервалами. Вот с такими средствами НАСА отправлялось штурмовать Юпитер…
Чтобы обеспечить заданную продолжительность работы КА — 21 месяц, разработчики максимально упростили борт за счет усложнения наземной части. Главные компоненты задублировали, остальные ставили на борт только при наличии опыта использования в космосе. Из 150 предложений, полученных в конце 1960-х годов, в 1970 году для установки на КА были выбраны такие научные инструменты: гелиевый векторный магнитометр, анализатор плазмы, прибор для регистрации заряженных частиц, 4 датчика, телескоп космических лучей, гейгеровский телескоп, детектор электронов и протонов радиационных поясов, детектор метеороидных частиц, 4 телескопа, детектор астероидных и метеороидных частиц, датчики пыли, УФ-фотометр, ИК-радиометр; видовой фотополяриметр.
Запуск КА «Пионер-10» состоялся 2 марта 1972 года. 25 мая станция вышла за орбиту Марса и 16 июля пересекла условную границу пояса астероидов в 1,8 ае от Солнца. Вероятность его успешного прохождения оценивалась в 90 %. Никаких попутных съемок не планировали, чтобы не добавлять ненужного риска, а потому «Пионер-10» прошел от ближайшего известного астероида в 8,8 млн км.
Первой на пути встретилась безымянная планетка диаметром 1 км — это произошло уже 2 августа. Вторым был довольно крупный (24 км) астероид Нике — станция миновала его 2 декабря.
15 февраля 1973 года на расстоянии 3,7 ае от Солнца «Пионер-10» вышел из пояса астероидов неповрежденным. Увеличение концентрации астероидных частиц было замечено лишь однажды — в течение недели на отметке 2,7 ае от Солнца, а в среднем их количество оказалось намного меньше ожидаемого: если за март — июнь 1972 года в датчики КА попала 41 пылевая частица, то за июнь — октябрь — 42. «Пионер-10» доказал, что пояс астероидов практической опасности не представляет.
