Как искать внеземную жизнь с точки зрения биотехнологов?

 

Обноружение свидетельства о наличии инопланетной жизни будет не менее важным событием планетарного масштаба, чем полет первого спутника в 1957 году. Как же не ошибиться и искать то, что точно можно будет назвать жизнью?

 

Сразу оговоримся, сколько-нибудь осмысленно в пределах нашей солнечной системы можно искать только жизнь земного типа, основанную на клеточном строении, с понятными метаболизмом и способом освоения жизненного пространства. О жизни другого типа можно фантазировать, однако при имеющемся уровне знаний создавать научную программу ее поиска в Солнечной системе не представляется возможным. Основанием для такого подхода служит идея панспермии, когда семена однотипной жизни могли распространяться по всем планетам, но отнюдь не везде имели возможность «укорениться и прорасти».

 

При поиске жизни нужно понимать, где и что искать. Сначала о первом. Как мы знаем на примере Земли, жизнь прочно привязана к определенному пространству, в котором организмы могут стабильно существовать длительное время — к экологической нише. 

 

Сообщество обитателей каждой экониши должно уметь поглощать питательные вещества, утилизировать продукты жизнедеятельности и, что самое важное, сохранять стабильность своего состава. Устойчивое существование экологических ниш, увязанных с физико-химическими особенностями планеты, оказывается важнейшим признаком ее обитаемости. 

 

Яркая черта нашей, несомненно, обитаемой планеты — разнообразие экониш и живых организмов в них. Очень важно, что представителям каждого вида, включенного в стабильное сообщество, обязательно должны быть обеспечены все условия для того, чтобы жить, расти, делиться. Если такие условия не соблюдаются для какого-либо вида (или перестают соблюдаться в результате внешних изменений), он исчезает из сообщества. Устойчивое сообщество связано плотной сетью трофических связей, когда продукция одних видов служит питательной средой для других. 

 

Прежде всего клеткам в любой эконише необходимы источники энергии для жизни. У всех микроорганизмов земного типа обнаружено множество путей получения энергии: тут и свет, превращаемый в биоэнергию, и энергия валентных переходов некоторых атомов, и энергия, запасенная в макромолекулах биополимеров. Кроме того, для роста, деления, то есть для построения собственной биомассы, клеткам всегда необходимы ростовые субстраты, гарантированно поставляющие извне все необходимые для жизни атомы в приемлемом соотношении.

 

 

 

И наконец, должны соблюдаться требования к условиям внешней среды обитания — приемлемый уровень кислотности, аэрации, температуры, влажности. При этом живым клеткам всегда будут мешать излишнее присутствие катионов, высокая радиация, избыточно высокие температура и давление, условия, допускающие формирование льда.

 

В сколько-нибудь приемлемых условиях внешней среды обязательно сформируется микробное сообщество, способное осуществлять так называемый координированный взаимополезный метаболизм. Именно с такого типа сообществ и начинается колонизация исходно стерильных планет или иных космических тел. 

 

И именно присутствие такого типа сообществ можно считать единственно надежным признаком их обитаемости в данный конкретный момент времени. При поиске внеземной жизни необходимо помнить, что организмы могут обратимо переходить из активного состояния к длительному покою. У большинства клеток в результате плавного понижения температуры среды останавливается метаболизм, что означает не только прекращение биосинтеза новых необходимых молекул, но и консервацию запасенной энергии. У некоторых микроорганизмов дополнительно существуют способы радикально изменять строение клеток и формировать специфические структуры (споры, цисты) для поддержания очень длительного покоя. 

 

Давно установлено, что даже незначительные, с точки зрения исследователя, различия химических компонентов и физических условий экологических ниш могут принципиально изменять состав их сообществ. В качестве примера можно назвать различия микробных сообществ, обитающих на различных горизонтах акватории, например, антарктических подледных озер. Живые организмы способны полноценно закрепляться в том или ином сообществе, если смогут «договориться» с окружением. Не «договорившиеся» не могут выжить, их клетки разрушаются и становятся пищей для других членов сообщества. 

 

 

Какая же экологическая ниша для жизни земного типа есть на Венере? Лучше всего подходит облачный слой атмосферы, в котором есть главное условие: вода в жидком состоянии. При температуре, переводящей воду в газообразное состояние, скорее всего, не будет сохраняться целостность клеточных стенок, хотя споры или цисты могут выжить и там. В зонах, стабильно имеющих температуру около кристаллизации воды, сохранение жизнеспособности не выглядит проблематичным, поскольку многие клетки земного типа умеют синтезировать криопротекторы. Известны также некоторые виды микроорганизмов, клетки которых даже при околонулевой температуре не прекращают полноценную метаболическую активность.

 

Однако экологической нишей можно считать только пространство, в котором все виды обитателей имеют доступ к водным растворам питательных веществ: там они лучше всего способны длительное время осуществлять скоординированное метаболическое взаимодействие и активно расти. Соответственно, внешние слои облаков Венеры (обращенные в космическое пространство и имеющие самые низкие температуры) могут служить, скорее, депозитарием клеток биообъектов, в норме обитающих в среднем слое атмосферы планеты. Отсюда следует, что одной пробой не обойтись: только результаты определения состава микробных сообществ в образцах, взятых в облаках на разной высоте, на разном расстоянии от полюсов планеты позволят понять, как устроена жизнь в облаках, и тем самым докажут, что они обитаемы.

 

Интересен и вопрос распределения в атмосфере гидрофобных продуктов распада клеток ее обитателей. На Земле они, вместе с абиогенными жирными кислотами, постоянно концентрируются в геологических структурах, что постепенно формирует нефтяные отложения. В условиях Венеры гидрофобные неусвояемые компоненты биомассы могут концентрироваться на ледяных частицах внешней границы облаков. Известно, что при температуре 0°С плотность большинства тяжелых нефтей земного типа больше плотности льда. Соответственно, частицы льда с налипшей органикой будут тяжелее, чем без нее и, скорее всего, расположатся в том слое атмосферного льда, что находится ближе к поверхности планеты, нежели в области, обращенной в космос. Обнаружение такой атмосферной органики не будет служить доказательством жизни, но информацию к размышлениям предоставит.

 

Если в настоящее время облачный слой Венеры обитаем, то можно предположить существование одного из двух вариантов ниш. Первый вариант — при котором облачный слой достаточно однороден по всему объему из-за постоянного и интенсивного перемешивания по высоте относительно поверхности и относительно полярных зон атмосферы. В таком случае видовое разнообразие сообщества может быть минимальным — только несколько метаболически различающихся видов для реализации взаимополезного метаболизма. 

 

В целом активное перемешивание водных облачных масс в пределах заметно различающихся по температуре горизонтов атмосферы, скорее всего, усилит симбиотические связи внутри сообществ организмов, когда одни активно живут при высокой температуре, а другие — при низкой. Второй вариант — перемешивание атмосферы принципиально медленнее, чем в первом случае. Тогда в облаках смогут сформироваться и параллельно (в прямом смысле этого слова) на различных высотных горизонтах существовать несколько экологических ниш с различными значениями температуры, кислотности облачной влаги, уровня освещённости и радиации. 

 

Такие различия могут потребовать от живущих в них микроорганизмов различных способов адаптации ради выживания. Временное же перемещение микроорганизмов из одного горизонта в другие, менее благоприятные, скорее всего, переводит их в состояние спор с последующей активизацией при возвращении в благоприятный слой. 

 

У облаков Венеры есть особенность — высокое содержание серной кислоты, растворы которой в воде, несомненно, губительны для большинства микроорганизмов. Однако распространенная стратегия выживания, известная по многим примерам земных экстремофилов, состоит в том, что клетки строят такие мембраны, которые подавляют водный обмен цитоплазмы и внешней среды и так защищаются. Яркий пример подобных микроорганизмов — археи Haloquadratum Walsbey. Их цитоплазма практически не содержит свободной воды, а только многослойные формирования из молекул H2O, окружающие каждую внутриклеточную молекулу, включая молекулы ферментов, каждую структуру. Этот механизм дает возможность культурам нормально расти в экстремально соленых условиях, например, Мёртвого моря.

 

Можно предположить, что некие формы гидрофобных липидов, формирующих поверхностный слой клеточных мембран кислотоупорных микроорганизмов, в облаках Венеры будут способны защищать компоненты цитоплазмы от кислотного разрушения. Скорее всего, подобные системы обеспечения выживаемости в экстремальных условиях потребуют гораздо больше энергии, чем жизнь «в обычных» условиях. Но это уже другой вопрос, поскольку обеспечение живых клеток энергетическим ресурсом успешно решается многими способами. 

 

 

Как же искать и доказывать присутствие инопланетной жизни? Для этого можно предложить такое условие: жизнь — это то, что можно убить, то есть то, что способно утрачивать свои признаки только после инактивации доказанными биоцидными методами. Такой своеобразный фазовый переход при экспериментальном переводе живого объекта в неживое состояние должен быть проверен контролем, когда отсутствие биоцидного воздействия сохраняет жизнь.

 

Человечество обладает множеством методов биоцидной обработки живой материи. Из физических — это излучение, ультразвук, фотодеструкция и иные варианты механического разрушения, из химических — химический или ферментативный лизис, осмотический шок, деструкция мембранных структур. Есть и более тонкие биохимические подходы: антибиотики с различной специфичностью действия, энергоразобщители, коагуляторы. 

 

 

Для простейшей экспериментальной проверки наличия жизни на внеземных объектах можно остановиться на том простом факте, что разрушение клеточных мембран и стенок — надежная, достоверно биоцидная обработка живого материала. Другими словами, разрушение клеток, которое обязательно приводит к гибели живые организмы, позволит надежно доказать, что до применения такой обработки жизнь в исследуемом образце была. 

 

Как проверить, что при обработке клетки разрушились? Когда разрушаются мембраны и стенки клеток, в среду выбрасываются внутриклеточные компоненты, стандартный набор которых достаточно хорошо изучен. Так, обязательно появятся типичные белковые комплексы, вакуоли, фрагменты разрушенных липидных бислоев различных мембран, жгутики и тому подобное. И конечно, станет возможным регистрировать химическими методами все варианты нуклеиновых кислот, обязательно представленных в любых типах живых клеток земного типа.

 

Особенно важно, что среди продуктов разрушения живых клеток обязательно будут видны стандартные белковые структуры, которые можно считать цитоплазматическими маркерами живого. Речь идет о рибосомах, присутствующих во всех типах клеток всех видов биологических объектов. Характерные размеры рибосом стандартны: для прокариотических клеток — 15~20 нм, для клеток эукариотов — 25~30 нм. Другими словами, по размерам продуктов разрушения клеток можно определять присутствуют ли в исследуемой пробе прокариотные и эукариотические клетки. Конечно, все это справедливо, если на Венере есть жизнь земного типа.

 

 

Однако можно обойтись и без разрушений столь желанных, искомых внеземных клеток. Вот два примера таких методических подходов. Известно, что на Земле главным источником энергии служит солнечный свет, который обеспечивает фотосинтез. Однако если интенсивность света слишком большая, лишнюю энергию земные организмы рассеивают: увеличивают квантовый выход своей флуоресценции, то есть растет число излучаемых фотонов в расчете на один поглощаемый. 

 

Напротив, у неживых объектов квантовый выход не зависит от интенсивности падающего света. Таким образом на основании кинетики флуоресценции объекта под действием интенсивного возбуждающего света можно с высокой надежностью определить, жив ли он. Достоинство такого флуориметрического подхода — высокая чувствительность, а также относительная простота аппаратуры.

 

Второй пример неразрушающего метода выявления живых клеток опирается на их способность защищаться от токсичного действия катионов: их восстанавливают до нуль-валентного состояния. Если в исследуемый водный образец (например — взятый из венерианского облака) внести низко концентрированный раствор той или иной соли (например — HAuCl4, AgNO3, Na2PdCl4) то начнется реакция восстановления катионов. В результате они быстро сформируют сначала нанокластеры потерявших заряд атомов (размером до ~1 нанометра), а затем и более крупные частицы металлов и их оксидов. 

 

Таким образом, образование биогенных наночастиц металлов de novo из восстановленных катионов приводит к появлению новой кристаллической фазы, которую несложно регистрировать инструментально. Если в реакционной смеси нет активных клеток, восстановление катионов не идет. Интересно, что подобные опыты могут помочь зафиксировать и жизнь неземного типа, поскольку реакция, направленная на защиту от неблагоприятных условий, на сохранение внутренней стабильности организма, должна быть общим свойством жизни как таковой.

 

 

У биологических объектов каждый из параметров не имеет строго фиксированных значений, как это ни странно звучит. Размеры организмов, число клеток в каждом из них, активность отдельных молекул и многое другое — все измеряемые величины этих параметров в большей или меньшей степени подвержены разбросу. 

 

Не случайно так часто «всплывает» нормальное распределение, когда речь заходит об измерении того или иного параметра живого объекта. 

 

Воздействие на клетки обязательно сопровождается контрольным образцом, к которому это воздействие не применяют. При изучении сложных природных процессов во многих случаях для сравнения в качестве реперного параметра применяют «стерильный контроль», который показывает, какой вклад в результат измерения вносит живой материал, а какой — компоненты реакционной среды. Такой стерильный контроль обязателен, но для него нужно иметь пробы, подвергнутые достоверно биоцидной обработке. При изучении неизвестной жизни выбор такой обработки и доказательство ее эффективности представляет нетривиальную задачу. 

 

 

Формально обитаемость планеты начинается с формирования первичной экологической ниши, то есть устойчивого сообщества биологических объектов, способных постепенно колонизовать всю планету. Часто первичный вид такого сообщества называют Пионеры. 

 

По мере их отживания, на Земле накапливалась биомасса клеток и продуктов их распада. Высвобождение готовых продуктов клеточного метаболизма давало возможность некоторым клеткам перестраиваться, чтобы использовать компоненты такой, произведенной живыми организмами, органики наряду, а то и вместо органики из неживых источников. Эта способность закреплялась генетически, и постепенно сообщество Пионеров превращалось в разнородное микробное сообщество, способное согласованно и с максимальной пользой потреблять всю водорастворимую органику. 

 

Известно, что ассортимент метаболических биохимических реакций, как биоэнергетических, так и биосинтетических, различается у биологических видов. Собственно, именно появление таких различий и послужило началом биологической эволюции. Однако фундаментальное единство — клеточное строение живых организмов и биохимия базового метаболизма — осталось практически неизменным на протяжении всех 3,6 миллиардов лет обитаемости Земли. 

 

Надежным подтверждением этого тезиса может служить практически неизменный за последние годы публикуемый свод реакций Metabolic pathways (http://biochemical-pathways.com). Действительно, права основная догма жизни: ДНК делает РНК, РНК делает белок, белок делает ДНК, и так все эти тысячи миллионов лет. 

 

Метаболические реакции в живых клетках можно условно разделить на две большие группы: базовые метаболические и специфические для отдельных типов клеток. Первые, скорее всего, самые простые и древние на Земле, обеспечивают биосинтез «пластического материала», необходимого для самовоспроизведения самих клеток. Эти базовые реакции биосинтеза сахаров, аминокислот, липидов и нуклеиновых компонентов земных клеток превосходно изучены.

 

Однако обнаружение метаболитов, участвующих в базовом клеточном метаболизме земного типа, следует считать лишь предпосылкой к обнаружению внеземной жизни на конкретном космическом теле. Более того, если метаболиты обнаружены в космическом пространстве, то необходимо доказать биогенный характер их происхождения. Одни лишь биохимические признаки метаболизма не могут считаться надежным свидетельством наличия живых клеток в момент отбора пробы. 

 

Итак, обнаружение молекул биогенной органики в тех же венерианских облаках может свидетельствовать лишь о том, что они были синтезированы с участием организмов земного типа. Чтобы доказать наличие феномена жизни, нужно обнаружить и надежно подтвердить наличие клеток, активно и длительное время работающих в условиях выбранной экологической ниши. Только убедившись в этом, мы сможем с абсолютной уверенностью утверждать, что, например, Венеру можно считать обитаемой, как и нашу с вами Землю. 

 

 

 

 

До сих пор есть только один случай, когда человек поставил прямой опыт по поиску жизни на другой планете. Это были эксперименты, проведенные Гилбертом Левиным во время экспедиции «Викингов», отправивших посадочные модули на Марс. 

 

Результат получился противоречивый. Предполагая, что на Марсе есть жизнь земного типа, что разумно, если учесть наличие больших запасов воды, исследователи в одном из опытов предложили возможным обитателям Красной планеты питательную смесь на основе глюкозы, меченной радиоактивным углеродом. 

 

И действительно, некоторое время проба марсианского грунта выделяла этот радиоактивный углекислый газ — как будто гипотетические микробы перерабатывали предложенный корм.

 

Но продолжалось это недолго. Конечно, можно было объяснить эффект тем, что марсианские микробы отравились земной пищей. Однако научный мир пошел по другому пути: критики опытов предположили, что грунт поверхности Марса активирован ультрафиолетом и сам собой разлагает органику. А когда эта активность израсходовалась, опыт и закончился. Тем более что химический анализ никакой органики в песках Марса не нашел.

 

Попытки Левина обрабатывать фотографии, полученные при длительном наблюдении за пятнами на марсианских камнях в районе посадки, а эти пятна, по его мнению, меняли свою форму, энтузиазма у научной общественности не вызвали. Удивительно, что за прошедшее время на Марсе побывало с добрый десяток успешных экспедиций. 

 

В том числе были и марсоходы и марсолеты, которые обследовали немалые площади на планете. Однако продолжения биологических работ не последовало: нет ни попыток поработать с пробами грунта на предмет наличия живого, ни длительных наблюдений за изменением цвета различных объектов при смене марсианских сезонов. Это тем более странно, что такие изменения цвета хорошо видны в оптический телескоп. Они связаны с изменением влажности грунта и одно время служили в качестве основы для новой науки – астроботаники.

 

 

 

 

 

 

 

 

Логично искать земную жизнь там, где есть много жидкой воды. В Солнечной системе водяной океан кроме Земли имеется на спутниках планет-гигантов. Правда, скрывается вода под многокилометровой толщей льда. Наиболее перспективными считаются спутники Юпитера Европа и Ганимед, а также спутник Сатурна Энцелад. Кстати, на Ганимеде жидкой воды больше, чем на Земле.

 

Впрочем, интереснее всего Энцелад: его ледяная кора над Южным океаном всего 2—5 км, в пять раз тоньше, чем у Европы. Поэтому бурить скважину на Энцеладе проще. Можно обойтись и без бурения: ледяную кору пробивают метеориты, и вода разливается по поверхности; если в океане есть жизнь, то ее следы можно собрать в местах таких разливов. Более того, на Энцеладе из-подо льда бьют струи пара, причем столь мощные, что вода Энцелада сформировала одно из колец Сатурна.

 

К сожалению, планировавшаяся экспедиция НАСА к Европе со спускаемым аппаратом не вошла в план работ на период 2023—2032 год. Российский проект доставки спускаемого модуля к Ганимеду лишился в 2017 году финансирования в пользу экспедиции «Венера-Д». Сегодня остается единственный проект полета к водным мирам — финансируемая фондом Юрия Мильнера экспедиция к Энцеладу, за разработку которой в 2018 году взялись специалисты НАСА.

 

Предполагается, что материал для поиска следов жизни станут собирать, не спускаясь на спутник, а пролетая сквозь выбрасываемые им струи пара, благо станция «Кассини» уже пролетала сквозь них и брала пробы химического состава: вода Энцелада оказалась соленой. Статус финансирования этой экспедиции не очень ясен. 

 

 

Поиск жизни в облаках Венеры с большой вероятностью может быть включен в программу экспедиции «Венера-Д». И тогда это станет второй, после «Викингов», научной попыткой найти внеземную жизнь. А вот что касается жизни на поверхности планеты, тут не все ясно. Жидкой воды на ней точно нет, ведь поверхность раскалена до 467 градусов. 

 

Однако там есть высокое давление, 92 атмосферы на уровне поверхности, и атмосфера из углекислого газа, что в сумме дает совершенно непривычный нам поверхностный океан сверхкритического флюида СО2. А все дело в том, что сверхкритический СО2, в отличие от газа, по своей растворяющей способности ничуть не уступает воде, не случайно сверхкритическая экстракция заняла заслуженное место среди современных технологий. Какая жизнь возможна во флюиде, не очень понятно, скорее всего, кремний- или фторорганическая, поскольку такие молекулы прекрасно растворяются в сверхкритическом СО2.

 

При этом есть достаточно экстравагантный анализ изображений, переданных с поверхности Венеры советскими станциями, который провел доктор физико-математических наук, главный научный сотрудник ИКИ РАН Л.В. Ксанфомалити. Он считал, что на этих снимках хорошо видно несколько живых существ размером с человеческую ладонь. Причем за время съемок некоторые из них меняют свое положение. Наиболее часто встречающиеся на изображениях формы, похожие на рыбу, он назвал гесперосами, от древнегреческого бога вечерней звезды. 

 

Нельзя сказать, что эти идеи, опубликованные, в частности, в журнале «Доклады Академии наук», нашли горячий отклик у исследователей Солнечной системы, не говоря уже про биологов. Впрочем, поиски жизни в венерианском океане сверхкритического СО2 ни в какие планы не входят: серьезные исследователи не хотят рисковать и планируют искать знакомую жизнь земного типа, рассчитывать на которую при температуре за 400 градусов, впрочем, не приходится. А вот если такие планы появятся, то, видимо, самым интересным местом окажется кипящий слой на границе между сверхкритическим СО2 и атмосферой Венеры.

 

СО2 становится сверхкритическим флюидом при температуре выше 32°С и давлении более 75,5 атм. Тогда поверхность флюидного океана проходит либо по изотерме 32°С, либо по изобаре 75,5 атм в зависимости от того, что из них лежит ближе к поверхности планеты (на Венере это будет именно изобара, поскольку нужная изотерма лежит очень высоко). Переходный слой будет как пена, обогащенная всеми растворенными во флюиде веществами, ведь они станут выпадать из углекислого газа, переходящего из сверхкритического в газообразное состояние. 

 

В результате получается аналог черных и белых курильщиков на дне земных океанов. В них сверхкритическая вода выносит из-под земной коры растворы минералов, в первую очередь сульфидов, которые при переходе воды в нормальное состояние высвобождаются. В частности, среди них есть сероводород, который и служит источником энергии для хемосинтезирующих микроорганизмов, а они уж формируют основу для богатой жизни в районе курильщиков. На Венере, поверхность которой скрыта от Солнца плотными облаками, получение энергии за счет окислительно-восстановительной реакции при хемосинтезе гораздо перспективнее, чем при фотосинтезе.

 

Интересно, что изобара 75,5 атм проходит на уровне примерно 3,5 км над поверхностью Венеры. А среди венерианских гор есть пики и с большей высотой. Так, горы Максвелла возвышаются на 11 км, гора Маат — 10 км, хребет гор Фреи — 4 км, плато Лакшми — 4—5 км, земли Афродиты и Лады тоже имеют высотные области. В общем, над поверхностью флюидного океана Венеры расположено немало островов и даже целые континенты, так сказать, области суши.

 

Понятно, что побережье должно быть еще более подходящим местом для поиска гипотетической флюидной жизни, чем поверхность океана. Да и для поиска отложений минералов тоже, если дело когда-нибудь дойдет до разработки венерианских полезных ископаемых.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Наиболее интересным объектом для поиска жизни, впрочем, был и остается Титан, спутник Сатурна, единственный спутник, обладающий атмосферой. На нем имеется этановый океан с берегами из песка, водяного льда и метанового снега. И, как отмечают химики, если причиной жизни служат химические реакции между органическими молекулами, то на Титане ее не может не быть: там имеется огромное число таких молекул и прекрасная среда для реакций между ними.

 

 

 

Увы, зонд «Гюйгенс», сброшенный станцией «Кассини» на Титан, передал достаточно унылую панораму пустынных берегов океана, покрытых дюнами без каких-либо признаков высокоразвитой жизни. Хотя, пока на Титане не побывал полноценный спускаемый аппарат с аппаратурой для поиска живых существ, списывать Титан из числа населенных мест рано.

 

Орбитальный телескоп Джеймс Уэбб получил изображение Урана с хорошо различимыми кольцами. Пока что ни один созданый человеком аппарат не прошел сквозь пелену облаков и не проверил, есть ли под ними жизнь
 

Что касается дальних и совсем уж холодных миров, то интрига имеется у Урана. Суть ее такова. Уран и Нептун — родственные планеты. Предполагается, что у обеих имеется твердое ядро из железа и силикатов, покрытое алмазами. Над ним лежит мантия из горячего водно-метано-аммиачного льда, а далее, без резкой границы, следует атмосфера из гелия и водорода с примесями метана. В ней расположены облака из капель аммиака, диоксида серы, сульфида аммония и воды. В общем, жизнь земного типа, как и на Титане, строить есть из чего.

 

А что делает жизнь в самом общем смысле? На примере Земли мы знаем, что она пропускает через себя потоки энергии, вещества и запасет энергию в виде химических связей, так сказать, работает против энтропии. То есть какие-то энергетические дисбалансы, нарушение теплового равновесия могут быть свидетельством наличия жизни. Например, на Земле дисбаланс в получаемом и излучаемом планетой тепле, так называемый парниковый эффект, частично связывают именно с жизнью и, более того, с деятельностью технологической цивилизации, высвобождающей накопленную древними растениями энергию.

 

Так вот, если Нептун излучает в 2,6 раза больше тепла, чем получает от Солнца, то Уран возвращает в космос ровно столько, сколько и получает, а все внутреннее тепло задерживается. И тут может быть два объяснения. Либо планеты-сестры сильно различаются и Уран лишен тех источников внутреннего тепла, что есть у Нептуна, либо кто-то тепло утилизирует. И тогда логично предположить, что это жизнь утилизирует тепловую энергию в виде энергии химических связей. В противном случае, за миллиарды лет тепло, лишенное выхода, сильно разогрело бы планету. Однако Уран — самая холодная планета Солнечной системы. Вот такая урановая интрига получается.

 

Американцы планируют экспедицию к Урану, и это будет не просто облет планеты, но и спуск в нее зонда. Предполагается, что спускаемый аппарат оснастят ядерным источником энергии. Это решение, впрочем, оказалось фатальным: в связи с разоружением у американцев образовался дефицит топливного плутония. Поэтому начало экспедиции перенесли с конца 20-х годов на середину 30-х, и к Урану она доберется не раньше середины 40-х.