Глубокое море и космос кажутся последними рубежами человечества. Эти далекие и труднодоступные объекты завораживают своими различиями с привычным нам миром. Справедливо ли утверждение, что космос исследован лучше, чем дно мирового океана? Французские ученые рассказали об этом. Источник: The Conversation.
Земля на 70% покрыта океанами со средней глубиной 3700 м. Если смотреть вниз с поверхности моря через маску для плавания, то дно будет видно, если до него менее 10 м. Если же взглянуть на небо даже без телескопа, то видно будет намного дальше. Вода является основным барьером для исследования морского дна, поскольку поглощает свет, лазерные лучи и радиоволны, тогда как в космосе электромагнитные волны распространяются на огромные расстояния.
Мы можем исследовать океаны только дистанционно – с кораблей, используя акустические зонды, либо через пробы, полученные с помощью инструментов, подвешенных на тросе. Иногда ученые используют пилотируемые или роботизированные подводные аппараты, осматривающие при помощи мощных проекторов пространство вокруг себя лишь на дистанции около десяти метров. На 2023 год только 25% рельефа морского дна нашей планеты было картировано акустическими методами (см. изображение ниже, где темные участки – неисследованное дно).
Для такого картирования используется тип судна, движущегося со скоростью всего 5 км/ч. Т.е. потребуется три столетия, чтобы полностью изучить дно мирового океана при такой скорости. В 1990-х новая методика позволила грубо оценить глубину океанов по небольшим изменениям высоты водной поверхности, замеряемой со спутников (альтиметрия).
В морских глубинах постоянно обнаруживаются неизвестные организмы. К примеру, уже выявлено несколько живых существ, чьи ближайшие родственники относятся к давным-давно вымершим животным, известным ученым только по осадочным отложениям на поверхности континентов.
В конце 1970-х было также обнаружено, что не только фотосинтез является основным источником жизни для живых существ. Так, у подножия глубоких гидротермальных источников, выбрасывающих горячие и «токсичные» жидкости, находятся оазисы жизни благодаря хемосинтезирующим бактериям, способным производить органическое вещество без солнечного света. С той поры хемосинтез наблюдался не только в прибрежных районах, но и на суше и даже в атмосфере.
Открытия в космосе
Эра освоения космоса Солнечной системы стартовала с отправки советского зонда «Луна-1» в 1959 году. 60 лет спустя все восемь планет Солнечной системы посещались космическими аппаратами, аналогично исследовались крупнейшие спутники планет-гигантов. Эти зонды передали на Землю изображения инопланетных ландшафтов, непригодных для жизни, но невероятно разнообразных (на фото – дюны планеты Марс).
Возможности исследования космоса с помощью фото и видеокамер быстро обогатились приборами, позволяющими картировать природу материалов (химический состав, минералогия, поиск органических молекул), развить методы исследования (посадочные станции, затем катящиеся аппараты, а совсем недавно небольшой вертолет), достигая лучшей мобильности. Сейчас можно составить геологические карты любой планеты Солнечной системы, никогда не ступая на ее поверхность.
Наши знания о космосе также исходят от метеоритов, оторванных от основного космического тела в результате столкновения и заканчивающих свое межпланетное путешествие на поверхности Земли. Современные космические миссии также посвящаются сбору и доставке образцов. Так было с лунными миссиями «Аполлонов», а совсем недавно с миссией OSIRIS-REx, доставившей на Землю образец астероида Бенну. Вскоре наступит очередь Марса.
Космические зонды смогли преодолеть значительные расстояния. Зонд New Horizons, пролетев Плутон, отправился к границам Солнечной системы (более 6 миллиардов км от Земли), чтобы прислать изображения небольшого астероида Аррокот, своей формой напоминающего снеговика, который расскажет нам о первых моментах формирования планет.
Но еще многое предстоит исследовать, чтобы найти инопланетные среды, пригодные для жизни. Тысячи тел Солнечной системы (астероиды, малые спутники планет-гигантов) известны только по солнечному свету, отражаемому ими.
Пройденные космические расстояния уже кажутся огромными, но ни один зонд, построенный человеком, по-настоящему не покинул зону влияния Солнца, пусть даже «Вояджер-1» и «Вояджер-2» находятся на пути к межзвездной среде. Чтобы достичь ближайшей к нам звезды, придется пролететь не несколько миллиардов километров, а 40 000 миллиардов! В настоящее время мы не можем напрямую исследовать космос за пределами Солнечной системы, кроме как с помощью света, посылаемого нам объектами, находящимися во Вселенной.
На картографическом уровне будет правильным утверждать, что поверхность объектов Солнечной системы мы знаем лучше, чем морское дно. На космос выделяются значительно больше ресурсы, чем на морские глубины – в 2020-м на освоение космоса во Франции потрачено 2 миллиарда евро, а на океанское дно только 0,4 миллиарда. Наш технологии позволяют увидеть некоторые детали «поверхности» далеких звезд и раскрыть каменистую или газообразную природу экзопланет, но мы очень далеки от того, чтобы нанести на карту сотни миллиардов подводных объектов на собственной планете.
Авторы статьи отмечают, что наука в значительной степени является предметом исследования, и важно развивать это фундаментальное измерение. Исследование морского дна тесно связано с поиском истоков жизни, не говоря уже о других целях, экономических или геополитических, которые также мотивируют эти исследования.
Органические молекулы, обнаруженные за пределами нашей планеты, или биологические и геологические процессы, выявленные в глубинной среде морей, ставят под сомнение способность жизни развиваться во Вселенной повсеместно. Исследование космоса и морского дна не противоречат друг другу, напротив, они дополняют и подпитывают друг друга, чтобы понять наше происхождение, переосмыслить наше настоящее и спроектировать наше будущее.