Во второй половине 1976 года на поверхность Марса были доставлены две американские автоматические станции — «Викинг-1» и «Викинг-2», оснащённые научной аппаратурой, предназначенной для изучения поверхности и атмосферы планеты. И всё-таки, по словам руководителей проекта «Викинг», задачей номер один был поиск жизни на Марсе.
Вообще говоря, информация, которая была собрана о Марсе ещё до «Викингов», не противоречила возможности существования здесь простейших форм жизни. Однако уточнение природных условий планеты, которое входило в программу экспедиции, имело огромное значение не только для решения поставленной «сверхзадачи».
Что зафиксировали «Викинги»
«Викинги» выполнили множество экспериментов, среди которых одним из главных было фотографирование марсианской поверхности. Снимки, сделанные с орбитальных аппаратов и непосредственно с посадочного модуля, содержат очень ценную научную информацию. Например, перед выбором места посадки «Викингов» были тщательно исследованы участки планеты площадью около 4,5 миллиона квадратных километров. Это позволило получить новые сведения о строении поверхности Марса.
Фотографии запечатлели лавовые потоки и кратеры, причём некоторые явно отличаются от метеоритных. Значит, на Марсе, по крайней мере в прошлом, действовали вулканы. Снимки ещё раз подтвердили, что на поверхности планеты есть структуры, которые можно истолковать как следы водных потоков или ледников.
Мы уже говорили о том, что климат на Марсе не всегда был таким, как сегодня. Однако если в прошлом на Марсе были реки и ледники, то куда исчезла вода сегодня?
Многие исследователи полагают, что сейчас на Марсе существует мощный слой (многие сотни метров) вечной мерзлоты. И вот, как бы в подтверждение этой точки зрения, при анализе фотографий поверхности удалось установить, что на склонах некоторых метеоритных кратеров застыли многокилометровые «селевые потоки». Судя по всему, при ударе метеорита о поверхность планеты мёрзлый грунт нагревается и тает, и потоки грязи стекают по склону кратера, оставляя характерные следы.
Предварительный анализ полученных данных позволяет считать, что атмосфера Марса в прошлом была более плотной. Если эти данные верны, то Марс действительно претерпевал за свою историю значительные изменения климата.
Эксперименты по поиску жизни на Марсе
Центральными экспериментами «Викингов» были эксперименты по поиску жизни на Марсе.
Эксперименты делились на две группы.
Первая группа — анализ проб грунта на присутствие в нём органических молекул. Эти опыты проводили при помощи бортового хроматомасс-спектрометра весьма высокой чувствительности: многие соединения выявляются этим прибором даже в том случае, если они присутствуют в пробе в количестве, меньшем чем одна часть на миллиард.
Что же это за прибор? Он представляет собой хроматографическую разделительную колонку, соединённую со входом в ионный источник миниатюрного масс-спектрометра. Начальный участок колонки связан с печкой, в которой сжигаются пробы марсианского грунта.
При сжигании сложных органических соединений обычно образуются летучие вещества — нитрилы, альдегиды, бензол и другие достаточно простые продукты. Попадая все вместе в хроматографическую колонку, они выходят из неё в различное время, и поэтому масс-спектрометр анализирует уже не сложную смесь веществ, а индивидуальные простые соединения, спектры которых хорошо известны.
Руководители программы «Викинг» исходили из естественного предположения, что если жизнь на поверхности Марса существует, то ей должны сопутствовать достаточно сложные органические соединения. Действительно, на Земле мы почти всегда встречаем продукты распада и жизнедеятельности микрофлоры. Поэтому органические остатки на поверхности нашей планеты есть практически повсеместно.
Результаты исследований
Но очень чувствительный прибор на «Викингах» не обнаружил в грунте никаких органических молекул. Было зафиксировано лишь присутствие воды в совсем малых дозах — 0,1 — 1 процент. Эти результаты (они были одними из первых, переданных на Землю) нанесли сильный удар по оптимизму сторонников «жизни на Марсе». Ведь исследователи рассчитывали обнаружить на поверхности Марса хотя бы продукты абиогенного синтеза.
Мы уже говорили, что альдегиды, например, в принципе могут образовываться из атмосферных компонентов под действием ультрафиолетового излучения. Правда, концентрация таких соединений должна быть очень низкой, поскольку создающий их ультрафиолет оказывает одновременно и сильное разрушающее действие.
Поэтому руководители программы решили «копнуть глубже» — взять пробу на анализ из-под камня, где органические соединения защищены от ультрафиолета и должны были бы сохраниться. Но и здесь учёных постигла неудача. В этой пробе органики также не было.