Карл Саган - Голубая точка. Космическое будущее человечества

• Название: Голубая точка. Космическое будущее человечества
• Автор: Карл Саган
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 2016
• ISBN: 978-5-9614-4296-0

Выдающийся популяризатор науки, прекрасный рассказчик, страстный пропагандист космоса, провидец, Карл Саган считает, что стремление странствовать и расширять границы знаний, свойственно природе человека и связано с нашим выживанием как вида. В его искренней, захватывающей книге философские размышления переплетаются с восторженными описаниями триумфальных исследований планет и спутников как с участием человека, посещавшего Луну, так и роботизированных миссий. Знакомя нас с нашими соседями по космосу, Саган не просто просвещает и восхищает читателя, он и помогает понять, как защитить Землю.

---

Факты, по крайней мере известные на настоящий момент и с поправкой на законы Природы, не требуют наличия Создателя. Возможно, он все-таки существует и прячется, ни за что не желая выдать себя. Иногда такая надежда кажется очень слабой.

В таком случае важность нашей жизни и нашей хрупкой планеты зависит только от нашей же мудрости и отваги. Мы – стражи смысла жизни. Мы тоскуем по Отцу, который заботился бы о нас, прощал бы нам наши ошибки, спасал нас от наших детских промахов. Но знание предпочтительнее неведения. Гораздо лучше принять горькую истину, чем успокоительную сказку.

Если мы жаждем какой-либо космической цели – давайте же найдем себе такую достойную цель.

Глава 5 Существует ли разумная жизнь на Земле?

Они летели уже довольно долго, но ничего не нашли. Наконец заметили какое-то слабое мерцание: это была Земля… Но… органы чувств наших путешественников не подсказали им, что мы и наши ближние, обитатели этой планеты, имеем честь существовать.

Вольтер. Микромегас. Философская история (1752)

В наших больших городах и вокруг них есть такие места, где естественный мир практически исчез. Вы видите улицы, тротуары, машины, паркинги, рекламные щиты, строения из стекла и стали, но не видите ни дерева, ни травинки, ни единого животного – кроме людей, конечно же. Людей тут очень много. Лишь если взглянуть прямо вверх через каменные джунгли небоскребов, то можно различить звезду или голубое пятнышко – напоминание о том, что здесь было еще задолго до появления людей. Но яркие огни больших городов затмевают звезды, и даже это голубое пятнышко порой куда-то девается, буреет из-за техногенных факторов.

Если каждый день отправляешься на работу в такое место, легко почувствовать гордость за нас. Как мы преобразовали Землю для собственной пользы и удобства! Но если подняться на несколько сотен километров вверх или опуститься вглубь, то людей там не будет. Не считая тонкой живой пленки, покрывающей поверхность Земли, да пролетающего в небе космического корабля, а также радиосигналов, наше влияние на Вселенную практически равно нулю. Она ничего не знает о нас.

ВЫ – ИНОПЛАНЕТНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬ, прилетающий в Солнечную систему после долгого путешествия через тьму межзвездного пространства. Вы издалека рассматриваете планеты здешней непримечательной звезды. Их тут немало, есть серые, голубые, красные, желтые. Вы интересуетесь, что это за миры, какие условия на них – статичные или изменчивые, а в особенности – есть ли тут жизнь и разум. Вы еще ничего не знаете о Земле, а только узнали о ее существовании.

Давайте предположим, что существует галактическая этика: смотри, но не трогай. Можно пролететь мимо этих миров, можно обогнуть каждый из них по орбите, но садиться строго запрещено. При таких ограничениях могли бы вы вычислить, на что похожа земная природа и обитает ли здесь кто-нибудь?

Приближаясь к планете, вы в первую очередь замечаете, что вся Земля укутана белыми облаками, у нее есть белые полярные шапки, бурые континенты и какая-то голубая субстанция, покрывающая около двух третей поверхности планеты. Определив температуру этого мира по инфракрасному излучению, испускаемому планетой, вы устанавливаете, что на большинстве широт температура держится выше точки замерзания воды, а в полярных районах – ниже. Вода – это очень распространенное во Вселенной вещество; логично предположить, что земные полярные шапки состоят из твердой воды, а облака – из твердой и жидкой воды.

Весьма соблазнительной может показаться идея о том, что огромные массы голубого вещества – несколько километров в глубину – это жидкая вода. Однако предположение довольно экстравагантное, по крайней мере в условиях этой звездной системы, ведь больше ни на одном из ее тел нет поверхностных океанов жидкой воды. Изучив видимый и ближний инфракрасный спектр на предмет характерных признаков химических соединений, вы вполне убеждаетесь, что полярные шапки состоят из водяного льда, а в атмосфере содержится достаточно водяного пара, чтобы счесть его основной составляющей облаков; кроме того, именно таковы должны быть его объемы, если океаны на самом деле состоят из жидкой воды. Причудливая гипотеза подтверждается.

Далее спектрометры показывают, что атмосфера этого мира на одну пятую состоит из кислорода, O2. Ни на одной из других планет Солнечной системы и близко нет такого огромного количества кислорода. Откуда он здесь взялся? Интенсивное ультрафиолетовое излучение Солнца разлагает воду H2O на кислород и водород, а водород, самый легкий газ, быстро улетучивается в космос. Определенно, этот процесс – источник O2, но он один все равно не объясняет такого изобилия кислорода.

Другая причина появления кислорода заключается в том, что обычный видимый свет, который Солнце щедро изливает на Землю, участвует в разложении воды на водород и кислород – однако, насколько известно, такой процесс протекает лишь при наличии жизни. На планете должны быть растения – организмы, окрашенные пигментом, который активно впитывает видимый свет, а также может разлагать молекулу воды, накапливая для каждого такого акта энергию двух фотонов. При этом H остается в организме, а O выводится в атмосферу; высвобожденный таким образом водород используется для синтеза органических молекул. Растения должны быть распространены по большей части планеты. Все это – многочисленные допущения. Если вы – хороший ученый-скептик, то такое количество O2 еще не является для вас доказательством жизни, но определенно может заронить некоторые подозрения.

При таком обилии кислорода вас не удивляет, что в атмосфере планеты обнаруживается озон (O3), поскольку этот газ образуется под действием ультрафиолета из молекулярного кислорода (O2). Затем озон абсорбирует опасное ультрафиолетовое излучение. Итак, если кислород здесь обеспечивает существование жизни, то жизнь нашла любопытный способ себя защитить. Но такая жизнь вполне может быть представлена лишь фотосинтезирующими растениями. Какие-либо высокоинтеллектуальные формы жизни не подразумеваются.

Если вы внимательно исследуете континенты, то обнаружите, грубо говоря, регионы двух типов. В одних регионах заметен обычный набор минералов и горных пород, какие встречаются на многих планетах. В других наблюдается нечто необычное: материал, покрывающий огромные площади, активно впитывает красный свет. (Разумеется, Солнце излучает весь цветовой спектр, пик приходится на желтый цвет.) Этот пигмент может быть просто химическим агентом, нужным именно в том случае, если обычный видимый свет используется для расщепления воды; таким образом, он объясняет присутствие кислорода в атмосфере. Вот и еще один намек на существование жизни, на сей раз более убедительный. Причем речь идет не о считаных жучках, встречающихся кое-где, а о том, что вся поверхность планеты кишит жизнью. На самом деле этот пигмент – хлорофилл; он впитывает не только красный, но и синий свет, именно благодаря ему растения зеленые. Вы видите перед собой планету с пышным растительным покровом.

Итак, оказывается, что Земля обладает свойствами, уникальными как минимум в пределах Солнечной системы: здесь есть океаны, кислород, жизнь. Сложно не предположить, что они взаимосвязаны: океаны – источник, а кислород – продукт изобилующей жизни.

Тщательно изучив инфракрасный спектр Земли, вы обнаружите и мелкие примеси, содержащиеся в атмосфере. Наряду с водяным паром в ней имеется углекислый газ (CO2), метан (CH4), а также другие газы, поглощающие тепло, которое Земля излучает в космос по ночам. Эти газы подогревают планету. Без них на всей поверхности Земли стояли бы температуры ниже точки замерзания воды. Вы открыли в этом мире парниковый эффект.

Метан и кислород вместе в одной атмосфере – странная вещь. Законы химии однозначны: в условиях избытка кислорода O2 метан CH4 должен полностью превращаться в H2O и CO2. Процесс настолько эффективен, что в земной атмосфере не должно было остаться ни единой молекулы метана. Вы же убеждаетесь, что одна на миллион молекул в воздухе этой планеты – именно метан. Это серьезная аномалия. Что бы она значила?

Единственное возможное объяснение таково: метан поступает в земную атмосферу настолько быстро, что просто не успевает полностью прореагировать с O2. Откуда берется весь этот метан? Может быть, он просачивается из недр Земли? Но количественно такая версия, по-видимому, не подтверждается, а на Марсе и Венере и близко нет таких объемов метана. Остается лишь биологическая альтернатива. Такое заключение ничего не говорит нам о химии жизни и о том, как может выглядеть эта жизнь, оно следует лишь из того, насколько неустойчив метан в кислородной атмосфере. На самом деле вот источники, из которых поступает метан: это жизнедеятельность болотных бактерий, выращивание риса, сжигание растений, природный газ из нефтяных месторождений, а также газы, выделяющиеся в процессе пищеварения у скота. Метан в кислородной атмосфере – это признак жизни.