Только на Земле, как считается, большая часть метана имеет биогенное происхождение – результат жизнедеятельности микроорганизмов, разлагающих более сложные органические соединения. Считается так потому, что в нашей атмосфере слишком много кислорода, который окисляет метан.
На кометах тоже имеется метан – в составе тех летучих соединений, которые испаряются по мере приближения кометы к Солнцу. Регистрировали метан и на Марсе, но в таких ничтожных концентрациях, что пока не определились с его происхождением.
Но метан – это цветочки. В Солнечной системе летает органика и поинтереснее. Первые намеки на органические соединения в составе кометы были получены в 1986 году при исследовании кометы Галлея группой космических аппаратов, включавших в себя, в том числе советские «Веги».
Позже, в 1996 году, при дистанционном исследовании с Земли инфракрасными и радиотелескопами, у кометы C/1996B2 Hyakutake определили выделения метанола, метилцианида, цианида водорода, формальдегида, метана, этанола и этана.
Наконец, миссия Stardust смогла доставить частички кометной пыли на Землю. Как оказалось, комета 81P/Wild 2 была далеко не такой простой, как ожидалось. Результаты анализов добытой пыли привели к некоторому переосмыслению того, что такое вообще кометы. Ранее казалось, что кометы и астероиды – это обособленные тела, которые формировались различными путями в различных регионах протопланетного облака. Теперь же оказалось, что пылевые частицы комет практически идентичны составу углеродсодержащим метеоритам С-класса.
Эти же метеориты, особенно группы CI, CM, и CR, содержат в себе богатейший набор сложных органических соединений, в том числе пуриновые и пиримидиновые азотистые основания, которые в земных организмах являются структурными единицами хранения информации в РНК и ДНК. Характерно, что эти метеориты даже внешне похожи на уголь, за что и называются «углистыми». Кометные ядра точно так же имеют очень темный цвет.
Исследование углистых метеоритов выявило целый спектр различных аминокислот и сложных органических соединений. Причем ученые подчеркивают, что их открытие не является результатом загрязнения образцов на Земле. Это было установлено по ряду факторов: некоторые найденные аминокислоты не формируются на Земле; метеориты, подобранные во льдах Антарктиды и в пустыне Австралии, не продемонстрировали разницы в содержании углеводородов; изотопное соотношения легкого водорода и дейтерия в молекулах отличалось от земных типов.
Сегодня ученые приходят к выводу, что некоторые астероиды, которые обнаружены на данный момент в Солнечной системе, являются «спящими» кометами или ядрами комет, которые исчерпали запасы летучих соединений или затаили их глубоко под поверхностью.
Другой неожиданный факт, правда, не связанный напрямую с органикой, состоит в том, что как метеориты C-класса, так и частички кометной пыли содержат в себе минералы, которые формировались при высокой температуре свыше 1000 градусов Цельсия. Это никак не согласуется с ранней гипотезой, что кометы формировались на окраине Солнечной системы в ходе конденсации газов. Поэтому-то интересна не только органика, а вообще все, что там нашел на 67P/Чурюмова-Герасименко малыш Philae, и как придется переписывать учебники после интерпретации полученных им данных.
6.7. Philae: прощание
Philae Lander может претендовать на государственную премию за работу вопреки всем обстоятельствам. Пережив десятилетний перелет и аварийную посадку, он все же сумел героически выполнить свою задачу и провести исследование кометы, пока позволял заряд батарей. Летом 2015 года он всех удивил, вернувшись к жизни, но спустя год практически не осталось возможности повторить этот подвиг.
Автоматическая межпланетная станция Rosetta Европейского космического агентства (ESA), с посадочным аппаратом Philae отправилась в космос в 2004 году для исследования кометы 67P/Чурюмова-Герасименко. Летом 2014 года произошло сближение Rosetta и ядра кометы. Кроме исследования кометы с расстояния, миссия предполагала прямой контакт с ядром кометы. Посадку должен был совершить спускаемый модуль Philae Lander. Изучив комету с расстояния, ученые выбрали подходящее место для посадки. Это было равнинное место, названное Агилкия у Южного полюса кометы.
12 ноября 2014 года Philae успешно отстыковался от Rosetta и отправился на встречу с кометой. Траектория была выбрана безупречно, и ничто не предвещало проблем, но последние метры полета оказались аварийными.
Сила притяжения четырехкилометрового куска льда и пыли невысока, поэтому Philae был оборудован несколькими инструментами, которые должны были удержать его на поверхности. В нескольких метрах от кометы аппарат должен был выстрелить специальные гарпуны, чтобы закрепиться в реголите.
Выстрела не произошло.
Коснувшись поверхности, Philae должен был включить ракетные двигатели, которые должны были «дуть» вверх и прижимать аппарат к комете.
Двигатели не сработали.
Во время работы двигателей, модуль должен был ввинтить в поверхность буры на своих ногах, чтобы надежно закрепиться на поверхности. Но без гарпунов и двигателей его ждала драматическая судьба, в которой буры оказались бесполезны. Philae повезло, что рыхлый грунт поглотил часть его кинетической энергии, и аппарат от первого удара не отбросило в космическое пространство. Зонд отскочил, пролетел несколько сот метров, снова отскочи и остановился в темной расселине только после четвертого прыжка.
Финальное место посадки сильно отличалось от того, что готовили ранее. Фактически Philae застрял в трещине глубиной несколько метров. Никто не знал места его фактической посадки. Результаты осмотра камерами с Rosetta и информация о выработке энергии солнечными батареями показали, что это довольно темное место. У ученых оставалось около двух-трех суток, чтобы реализовать весь научный потенциал Philae, задействовать все исследовательские приборы и инструменты, пока не исчерпается запас аккумуляторных батарей.
По словам ученых, за 64 часа работы Philae удалось реализовать на 80 % свою научную программу. Philae сумел оценить твердость поверхности и измерить ее температуру пенетрометром MUPUS, осмотреть поверхность камерами ROLIS, «просветить» ее георадаром CONSERT. Хроматографы Ptolemy и COSAC смогли «вдохнуть» газы кометы и изучить состав ее пыли. Более того, благодаря отскоку аппарата, удалось провести замеры некоторыми приборами в двух участках поверхности.
