Жизнь на Марсе есть. Но ее нет
К середине августа 1976 года все три биологических эксперимента на посадочном аппарате «Викинг-1» дали неоднозначные результаты. И вскоре аналогичный набор результатов (с несколькими отличиями) будет получен от идентичного оборудования, установленного на «Викинге-2», который только собирался опуститься на поверхность Марса. Красная планета бросила ученым вызов. Как заявил директор миссии Том Янг: «Мы плохо понимали, насколько сложной была марсианская проблема». Но, несмотря на все загадки и неопределенности, связанные с полученными данными, было трудно избежать ощущения, что Марс все же обладает жизнью.
Но вскоре все должно было проясниться. И одна простая, но шокирующая новость с Красной планеты внезапно заставила науку склониться к тому, что Марс мертв. Она была получена от прибора, задачей которого было обнаружение и анализ органических соединений (содержащих как углерод, так и водород) – GCMS (газовый хроматограф с масс спектрометром). Учитывая неопределенные данные биологических экспериментов, GCMS взял на себя роль апелляционного суда. Если в марсианских образцах почвы были мертвые или живые микробы, то там должны были бы присутствовать и органические соединения.
К GCMS была подключена небольшая печь, в которую можно было поместить образец грунта. Образец поэтапно нагревали, пока не была достигнута температура 500 ° С. Это было нужно для испарения или термического разложения любых органических веществ. Затем газовый хроматограф выделил различные химические компоненты, полученные в процессе нагревания. Перед тем, как передать их на масс-спектрометр, чтобы определить их отношение заряда к массе. И, таким образом, косвенно их молекулярный состав.
Уточнение характеристик
Тестовая версия прибора, идентичная летным единицам, использовалась для анализа ряда различных образцов почвы и горных пород на Земле. Это делалось и до, и после миссий «Викингов» для оценки его характеристик. Ученые проекта GCMS, возглавляемого главным исследователем Клаусом Биманом из Массачусетского технологического института, сообщили, что выявили большое разнообразие органических веществ в образцах метеоритов и антарктических почвах в концентрациях, составляющих всего несколько частей на миллиард. Однако это требование относится к газам, выделяемым при нагревании образца до 500 ° C – температуры, недостаточно высокой для выделения газа из некоторых потенциальных органических веществ, которые могут присутствовать в образце.
6 августа GCMS «Викинг-1» провел первый анализ марсианской почвы. Данные о 300 полученных спектрах были переданы на Землю. Это были данные о различных соединениях, которые прибор обнаружил в образце. Но ни одно из них не оказалось органическим. Это было не слишком удивительно, так как образец нагревался только до 200 ° C. Это было ниже температуры, при которой органика должна была распадаться на достаточно маленькие фрагменты, чтобы их можно было обнаружить. Но то, что произошло дальше, было неутешительным.
Вторая проба
Второй прогон GCMS состоялся 12 августа после разогрева первого образца до максимальной температуры 500 ° C. И снова GCMS не удалось уловить даже самый слабый признак наличия органического материала. В пределах границ обнаружения GCMS (фактор, который будет обсуждаться в последующие годы), не было обнаружено абсолютно никаких углерод-водородсодержащих молекул в марсианском поверхностном грунте.
В это было трудно поверить. Была ли жизнь на Марсе или нет, но уже в течение многих лет было известно, что некоторые метеориты содержат множество органических соединений. Такие камни, должно быть, попадали на Марс на протяжении веков также, как и на Землю. Спустя два десятилетия после высадки «Викингов» выяснилось, что камни с Красной планеты на самом деле попадают на Землю. И эти куски марсианской коры несут просто сокровищницу органики. Более того, в PR-эксперименте был обнаружен синтез углерод-водородных соединений. Это указывает либо на наличие самой жизни, либо на химические вещества, которые могут легко привести к образованию веществ, обнаруженных в живых организмах. Что-то здесь не складывалось…
Команда, ответственная за сбор образцов, предположила, что процессор GCMS, возможно, фактически не исследовал марсианский грунт. Это произошло потому, что на приборе не было надежного способа определить, находится ли образец в испытательной камере. Когда прибор GCMS был очищен, ученые надеялись увидеть выброшенный грунт на поверхности. Но изображение с камеры было закрыто рычагом для отбора проб. Дело в том, что никогда не было прямых, неопровержимых доказательств того, что полные или даже частичные образцы марсианского грунта вообще участвовали в этом эксперименте.
Низкая чувствительность
Джил Левин и его помощник по эксперименту LR Патриция Страат подняли еще одну проблему, касающуюся чувствительности GCMS. Они указали, что их аппарат LR был примерно в миллион раз более чувствительным, чем GCMS. Разве не могло случиться так, говорили они, что GCMS просто не учитывает небольшое количество органики, которая может быть обнаружена, если результаты LR были вызваны микроорганизмами? Биман признал, что его оборудованию для обнаружения органики требовалось около миллиарда клеток на грамм почвы (что эквивалентно примерно миллиону клеток на образец GCMS). Но он заверил Левина и Страат, что в процессе нагревания до 500 ° С получится много мертвых клеток, чтобы получить такое количество сырья.
И все же, хотя марсианские лаборатории еще продолжили свои исследования, НАСА объявило миру, что космический корабль потерпел неудачу в поисках жизни. Активность, наблюдаемую в марсианской почве, можно объяснить чисто химическими реакциями.
Продолжение следует…