Леса на Марсе

Леса на Марсе

После смерти Лоуэлла ведущим наблюдателем обсерватории Флагстафф стал Эрл Слайфер. Он был поклонником идей Лоуэлла, верил в искусственное происхождение каналов Марса, и с 1905 по 1964 годы сделал свыше 100 тысяч фотографий красной планеты, на которых видны тонкие прямые линии. Примечательно, что карта Слайфера, испещренная «каналами» Лоуэлла, была принята за основу американскими ВВС, специалисты которых разрабатывали в конце 1950-х проект космического корабля для полета на Марс!

Но среди других астрономов, изучавших Марс, все более крепло убеждение, что каналы имеют скорее естественное, чем искусственное происхождение. Получалось, что сам факт наличия или отсутствия каналов не отвечал на главный вопрос — есть на Марсе какие-то формы жизни, или он пуст и бесплоден, как Луна.

«Марсианскую жизнь» попытался спасти советский астроном Гавриил Адрианович Тихов. Еще в XIX веке французский астроном Лиэ, наблюдая сезонные изменения интенсивности и окраски «морей» Марса, предложил гипотезу, будто бы «моря» — это области, покрытые растительностью. В момент своего возникновения гипотеза не получила широкой известности, а позднее ее вытеснила теория Лоуэлла. В XX веке она обрела новых сторонников, но, как и многие другие теории Марса, требовала серьезного осмысления и проверки. Ученые предложили два способа такой проверки.

Первый путь — надо искать в спектре «морей» Марса темную полосу хлорофилла (красящего вещества земных растений), расположенную в красной части спектра. В начале XX века ее поиском занимался американец Слайфер, но безрезультатно.

Второй путь предполагал использование эффекта Вуда. В начале XX века американский физик Роберт Уильяме Вуд изготовил пластинки, чувствительные к инфракрасным лучам. Растения на его снимках казались белыми, как бы осыпанными снегом. Причина эффекта Вуда состояла в том, что растения хорошо отражают инфракрасные лучи.

С середины 1940-х годов в защиту и сбор доказательств в пользу «растительной гипотезы» включился Гавриил Тихов, имевший в то время статус члена-корреспондента Академии наук СССР. Он организовал в Алма-Ате специальное учреждение — Сектор астроботаники Академии наук Казахской ССР, которое занялось исследованием и сравнением спектральных свойств «морей» Марса и земных растений.

Ход рассуждений Тихова и его сторонников выглядел следующим образом.

Прежде всего указывалось, что и на Земле в крайне суровых условиях для существования можно встретить различные растения. В своих работах Тихов, в частности, цитирует «Географию растений» Алехина: «…Обращает на себя внимание еще одна очень интересная черта высокогорных растений: это крайняя устойчивость против замерзания. Даже и летней ночью вследствие сильного излучения температура опускается ниже 0 градусов; венчики некоторых цветков замерзают и становятся хрупкими, как стекло, но под действием лучей Солнца быстро оттаивают, и цветки продолжают цвести.

Даже на скалах и на снежных полях внутренней Гренландии все же встречаются некоторые растения: так, на скалах можно встретить довольно значительное число высших растений, а на льдах — некоторые водоросли. Так, водоросль Anabaena Nordenskioeldi окрашивает в пурпурно-бурый цвет значительные пространства ледниковых полей внутренней Гренландии.

Вообще можно думать, что низкие температурные условия нигде на земной поверхности не ставят препятствий для существования растений.

Весьма разнообразен жизненный размах растений… в то время как некоторые тропические растения повреждаются от холода при +2 градусах или даже при +5, на севере растения свободно выдерживают очень низкие температуры, и, например, в Верхоянске (Восточная Сибирь) при средней температуре декабря -48,4 градуса, января -51,5 градуса, февраля -46,2 градуса (минимальная температура -70 градусов, — 76 градусов) растут леса и флора насчитывает более 200 видов…»

Итак, делает заключение Тихов, в условиях самых сильных морозов на Земле живут растения. Из этого можно сделать вывод, что температурные условия на Марсе вовсе не исключают возможности для развития растительности. Пусть на этой планете климат суше и холоднее. Но разве растения не обладают способностью приспосабливаться? И если бы земные растения, попав в марсианский климат, погибли, то это вовсе не означает, что марсианские растения, может быть миллионами лет приспособлявшиеся к окружающей среде, не могут существовать.

Основываясь на предположении, высказанном в 1945 году алма-атинским агрометеорологом Кутыревой, что, приспособляясь к суровому климату Марса, растения на нем постепенно могли уменьшить и совсем потерять отражательную способность в инфракрасных лучах, Тихов формулирует свою гипотезу: бесполезно искать эффект Вуда на красной планете, потому что тамошние растения полностью поглощают скудное тепло, поступающее на Марс.

Чтобы не быть голословным, ученый собрал доказательства подобной эволюции на Земле. «Можно было ожидать, — говорил он на публичной лекции «Новейшие исследования по вопросу о растительности на планете Марс» (1948), — что отражательная способность в инфракрасных лучах значительно меньше у хвойных растений, чем у лиственных. Это ожидание полностью подтвердилось.

Так, при одинаковых значениях для березы и ели в синих лучах отражательная способность березы в инфракрасных лучах в три с лишним раза превосходит отражательную способность ели.

При одинаковых значениях для овса и тундрового можжевельника в зеленых лучах отражательная способность овса в крайних красных лучах в три с лишним раза превосходит отражательную способность можжевельника. <…>

Другое отличие марсианской растительности от земной состоит в следующем. Земная растительность в основном имеет зеленый цвет. Иначе обстоит дело с теми местами на Марсе, которые считаются растительным покровом. Многие наблюдатели видят их то зелеными, то голубыми, то синими.

Далее, земная зелень сильно поглощает крайние красные лучи, давая в спектре знаменитую красную полосу поглощения хлорофилла. У марсианских растений этого не обнаружено: там найдено сильное поглощение во всей длинноволновой части видимого спектра, т. е. в лучах красных, оранжевых, желтых и зеленых. По всей вероятности, это происходит от эволюционного приспособления марсианской растительности к суровому климату. В самом деле, если для разложения углекислоты на углерод и кислород и образования органических соединений, так называемого фотосинтеза, земным растениям достаточно поглощать сравнительно мало солнечных лучей, то для марсианских растений, живущих в суровом климате, нужно поглощать больше длинноволновых лучей, в которых сосредоточено в основном солнечное тепло. Вот это и придает марсианской растительности голубой и синий цвета. Голубой оттенок виден и на некоторых земных растениях, живущих в северных странах и на высоких горах. Таковы, например, пихта и канадская сосна. На высоких алма-атинских горах, например на морене Туюк-Су (высота 3400 метров), живет в виде подушечек растение остролодка (Oxytropis chionobia), листочки которой, будучи в основном зелеными, имеют ясно выраженный голубой налет….»

Астроботаники Тихова не ограничивались рассуждениями и подбором земных аналогов. Они ставили лабораторные эксперименты по выращиванию растений и размножению бактерий в искусственно созданных «марсианских» условиях. Эксперименты дали положительные результаты: растения выдерживали «марсианский» холод и низкое атмосферное давление, бактерии размножались в «марсианской» атмосфере. Правда, при постановке этих экспериментов принималось завышенное значение давления у поверхности — 63,7 мм ртутного столба (85 миллибар), почти в 15 раз больше действительного, да и состав атмосферы Марса был тогда под вопросом.

Какой же вид имела марсианская растительность в представлениях Тихова? По этому поводу он говорил следующее: «Прежде всего она должна быть низкорослой, прижимающейся к почве. Это главным образом травы и стелющиеся кустарники зелено-голубого цвета. Некоторые из них буреют и высыхают к середине лета, другие сохраняют свои зелено-голубые листочки и зимою.

Живут эти растения вперемежку. Некоторое сходство с марсианскими растениями могут иметь наш можжевельник, остролодка, морошка, брусника, мхи, лишайники и другие северные и высокогорные растения».

На изыскания группы астроботаников Тихова научный мир взирал с одобрением. Тем более что ведущие астрономы того времени сами не раз высказывались в пользу гипотезы существования на Марсе каких-то примитивных форм жизни. Например, вышеупомянутый Койпер, обнаруживший углекислый газ на Марсе, во время наблюдений весной 1956 сделал запись о появлении в экваториальных областях красной планеты зеленоватых пятен — словно бы «покрытых мхом».

Однако вершиной торжества растительной гипотезы стало открытие, сделанное американским ученым Синтоном в 1956–1958 годах. Он заявил, что обнаружил в спектре «морей» Марса три полосы в инфракрасной части, соответствующие органическим соединениям.

Это была очередная иллюзия, порожденная парами тяжелой воды в земной атмосфере, но от этой иллюзии практически невозможно было отказаться — ведь отказ от растительной гипотезы означал отказ от малейшей надежды найти на Марсе хоть какую-то жизнь. Поэтому данные, которые получили первые космические аппараты, достигшие Марса, стали шоком не только для публики, верившей в существование марсианской цивилизации, но и для ученых.