ВСЕ НАЧИНАЛОСЬ С КОМЕТ

В интервью "ГА" заведующий отделом астрохимии, астробиологии и экзопланет Бюраканской обсерватории НАН РА доктор физико-математических наук Арарат ЕГИКЯН говорит о далеком прошлом нашей планеты и факторах, угрожающих нам в будущем.

 - Г-н Егикян, вы занимаетесь исследованиями, связанными с озоновым слоем, состояние которого беспокоит ученых. Расскажите об этом, пожалуйста.

- Исследования озонового слоя - всего лишь часть моей научной деятельности. В основном я занимаюсь молекулярными межзвездными облаками и происходящими в них процессами, исследованием возможностей преобразования очень сложных химических соединений в космосе, их распространением, разрушением и т.д. Поэтому сначала мне бы хотелось поговорить о возникновении жизни на нашей планете, а потом о том, что ей может угрожать в будущем.

- То есть ваши исследования связаны и с процессом зарождения жизни на Земле?

- Да. Органическое вещество прошло долгий путь химической эволюции в сторону усложнения, и я занимаюсь моделированием возникновения сложных химических соединений в условиях космоса, в молекулярных облаках. А сегодня большинство астрофизиков приходят к выводу, что жизнь в том виде, которую мы знаем, не могла возникнуть на Земле.

- Почему?

- Органические вещества возникнуть могли, но есть принципиальные моменты, исключающие их усложнение.

- То есть жизнь на Земле возникла под воздействием внешних факторов?

- Да, и эти факторы на Земле отсутствовали.

- Эти условия необходимы всегда или так происходило именно на Земле?

- Пока наука не имеет ответа на этот вопрос, но мы знаем, что все живое на Земле состоит из левых аминокислот, а физические агенты, ответственные за асимметричный синтез, отсутствовали на нашей планете. Вместе с Солнечной системой Земля сформировалась 4,5 миллиарда лет назад, а первые проявления жизни возникли 3,8 миллиарда лет назад. Речь идет об органических веществах, которые должны как-то накопиться и усложниться, но на Земле отсутствовали физические агенты, способствующие возникновению асимметричных реакций и приводящие к усложнению.

- Вы имеете в виду появление белка?

- Как минимум, но не только белка, но и других сложных соединений, например, углеводородов.

- В тот период атмосфера уже была?

- Да, но она состояла в основном из аммиака, углекислого газа и, возможно, небольшого количества водорода. Химический состав атмосферы Земли был другим.

- Так какой же внешний фактор повлиял на возникновение жизни?

- В период между 4,5 и 3,8 миллиарда лет назад Земля испытывала массированную бомбардировку гигантскими кометами, астероидами и другими остатками облака, из которого возникла Солнечная система, что и повлияло на возникновение жизни.

- Это происходило только с Землей или и с другими планетами Солнечной системы?

- Кометы и астероиды атаковали все планеты, в том числе и планеты земной группы, имеющие твердую поверхность. На орбите Земли было слишком жарко, порядка 800 градусов Кельвина. В этих условиях существование сложных химических соединений в принципе невозможно.

- Химический состав планет земной группы был другим?

- Он принципиально не отличался. На Земле органические вещества были, но их было мало. Потом под действием силы тяжести тяжелые элементы стали опускаться на глубину, а поскольку среди них были и радиоактивные, то в результате их распада внутри земли выделялось тепло. Поверхность нашей планеты начала остывать, а внутренняя часть - разогреваться, что было важным условием возникновения жизни. 4 млрд лет назад появились океаны. По мнению ученых, большая часть воды и атмосферы была занесена на Землю кометами. Это доказано измерениями изотопов в океанской воде, которая отличается от вулканических вод.

- Но неужели вода в таком огромном количестве была занесена на Землю из космоса?

- Количество комет, павших на землю, составляло несколько сот миллионов. Кстати, кратеры на Земле, как и на Луне, тоже появились в результате падения комет. И опять-таки с кометами было занесено вещество, которое составляло около 10 километров первичной земной коры, это доказано расчетами. Кометы, которые бомбардировали тогда Землю, были гигантскими, не такими, какие мы наблюдаем сегодня. Они и принесли на Землю органическое вещество. А пыль составляет примерно половину массы комет. С учетом количества павших на Землю комет это несколько миллиардов тонн. При этом органическое вещество сосредоточивалось в большом количестве на одном участке земли. А для возникновения жизни нужна была именно концентрация органики в одном месте.

- Что понимается под органическим веществом?

- Астрофизики считают органикой любое соединение, которое содержит углерод. У химиков и биологов другие представления.

- Так как все-таки шел процесс возникновения жизни?

- На этот счет есть три гипотезы, которые с разной вероятностью объясняют возникновение жизни. Первая гипотеза: падение комет на Землю инициировало процессы, которые привели к зарождению жизни. Вторая гипотеза: процессы возникновения жизни были инициированы самими ударами комет о землю. И третья гипотеза: жизнь была занесена на Землю извне. Ни одно из этих предположений нельзя исключать. Но на этом я остановлюсь, поскольку как астрофизик могу говорить только о химической предэволюции. А дальше начинается область компетенции биологов.

- Что дальше происходило с атмосферой?

- Первичная атмосфера была нейтральной - аммиак, возможно, углеводороды, немного водорода, но главное - отсутствовал кислород, а это очень важно, поскольку наличие кислорода меняет всю атмосферу, она становится окислительной. По геологическим и другим данным мы схематично можем представить следующее: 3,8 млрд лет назад на Земле возникли первые микроорганизмы. Возникли сине-зеленые водоросли, то, что мы называем фитопланктоном, его было настолько много, что это повлияло на состав атмосферы, она стала меняться, и через некоторое время появился молекулярный кислород. Под воздействием ультрафиолетовой составляющей солнечного излучения пары воды поднимались вверх, в результате распада кислорода появлялся озон, который и является защитной частью атмосферы Земли. Сегодня фитопланктон производит примерно 2/3 имеющегося на Земле кислорода, одну треть выделяют растения. Озон присутствует во всей атмосфере Земли, но самое большое его количество сосредоточено примерно на высоте 25-30 километров, в стратосфере. Если содержание озона в атмосфере резко снизится, это чревато катастрофическими последствиями для всего живого на нашей планете.

Когда 65 млн лет назад произошло массовое вымирание, то есть погибло 80% всех живых организмов, в том числе динозавры, это было связано с падением на Землю гигантской кометы. Это подтверждает обнаружение большого кратера на дне Мексиканского залива. Там в процессе исследований был обнаружен иридий неземного происхождения.

- Какие факторы могут привести к негативным последствиям для нашей планеты?

- Если по тем или иным причинам в атмосферу Земли начнет поступать водород (а это может произойти), если Солнце будет проходить через межзвездное водородное облако или с Землей встретится какая-то комета и взорвется на ее орбите, то это будет инициировать появление серебристых облаков, которые сейчас наблюдаются в полярных широтах. И, если эти серебристые облака окутают Землю, это приведет к оледенению, вплоть до экваториальных широт. В то же время появление озоновых дыр, которые возникают над Антарктидой и Арктикой, создает другую угрозу: озон защищает Землю от слишком сильного воздействия ультрафиолетового излучения, но озоновые дыры носят сезонный характер, некоторое время спустя озоновый слой восстанавливается.

Во всех случаях все эти явления и процессы требуют глубокого изучения и абсолютно объективной научной оценки полученных результатов. В данном случае всякого рода искажения и тенденциозность затрудняют поиск эффективных решений возникающих проблем. Известно, например, что результаты исследований, финансируемых "зелеными", значительно отличаются от тех, которые финансируют промышленные корпорации. Сильно преувеличено и негативное влияние антропогенного фактора. Человек хотя и нанес природе много вреда, но все же не может влиять на процессы, происходящие в космосе. Сегодня очень важной задачей является всесторонняя поддержка фундаментальных исследований, объективные результаты которых могут предоставить адекватную информацию о происходящих процессах, перспективах и угрозах продолжению жизни.