Если стратостат отыщет основные микроорганизмы в стратосфере и мезосфере, то это сильно повлияет на охоту внеземной жизни в атмосфере других миров.
Жизнь на Земле проявляется в неожиданных местах. Так, ее обнаружили в высокотемпературных вентиляционных отверстиях на глубине и высоко в воздухе. Но мы все еще ищем информацию, чтобы узнать как можно больше об этих «экстремофилов». Сейчас исследование пытается разобраться в том, насколько хорошо развивается жизнь в этих местах. И какого типа микробы можно обнаружить в других мирах?
В марте группа студентов Университета Хьюстон поднимется на большую высоту над Аляской, чтобы отследить наличие микробов в верхних слоях атмосферы в 18-50 км (11-31 милях) от поверхности. Для этого используют инструмент, напоминающий корзинку для белья с открытым отверстием. Затем воздушный шар опустится, и исследователи получат свой материал.
Джейми Лехнен (одна из студентов) говорит, что эта система меньше загрязняется, чем насосы и другие сложные механизмы, которые обслуживают Землю. Но группа использует ее впервые, потому что не уверена в том, как она будет функционировать. Однако они хотят выяснить, как микробы на такой высоте реагируют на стрессы.
«Они не являются метаболически активными», – говорит она. – «Мне интересно посмотреть, как они ведут себя на Земле».
Самые ранние эксперименты с высотными микроорганизмами проводил Чарльз Дарвин. Но он не пользовался воздушным транспортом. Он взял африканскую пыль на своем корабле во время пересечения Атлантического океана, пока Луи Пастер проводил измерения на вершине альпийских ледников. Оба нашли микроорганизмы.
По крайней мере, можно говорить, что микробы в верхних слоях атмосферы находятся с 1930-х годов. В одном из самых ранних рейсов участвовал Чарльз Линдберг, известный по одиночному пилотированию Атлантического океана. Периодически он брал с собою подругу, с которой они брали пробы из атмосферы. В них были обнаружены споры грибов и пыльцы.
Самолеты используют и сейчас, но воздушные шары и ракеты позволяют достичь стратосферы и мезосферы. Согласно микробному исследователю НАСА Дэвиду Смиту, некоторые из пионерских работ по этой теме совершили в 1970-е годы в Европе и Советском Союзе. «Это было так увлекательно. Но они не занимались последующей работой по проверке коллекции», – сказал он.
Ученые пытаются выяснить, как и сколько живут микробы над земной поверхностью. В мае и июне Смит с командой НАСА используют реактивный самолет Gulfstream III, чтобы определить, как изменение климата влияет на животных, растения, окружающую среду и инфраструктуру. Весной огромный воздушный поток на берегу Тихого океана транспортирует миллионы тонн пыли, в основном из Азии.
«Мы хотим узнать, какие из микроорганизмов путешествуют через воды», – сообщил Смит. – «Аляска позволит испытать гипотезу об атмосферном мосту. Или как мы это называем – чихание материка».
Команда использует каскадный пробник для сбора, пропускающий воздух сквозь пластины, на которые оседают пыль и микроорганизмы.
Смит относится к этому скептически, так как на таких высотах очень холодно и микроорганизмы засыхают. Но он говорит, что они могут оставаться там в «мертвом» состоянии. «Никто пока не знает, как долго они живут в стратосфере».
«Практически во всех наземных и морских поверхностях есть микроорганизмы, принесенные ветром с земного слоя», – пишет Тина Сантл-Темкив, изучавшая микроорганизмы в граде. – «Они могут достичь около одного километра в высоту и зависать там примерно неделю, транспортируясь на удаленные расстояния. В конце концов, они опадают на землю и засыхают».
Если земная атмосфера будет пригодным местом для жизни, то это повлияет и на исследование Венеры. Еще в 1960-х годах астроном и популяризатор науки Карл Саган предположил, что в верхних слоях атмосферы Венеры могли оставаться потомки микроорганизмов, которые жили на поверхности в ее более холодные времена.
Современная атмосфера планеты способна сварить и раздавить незащищенный корабль на высоте 50 км (31 миля). «Венера и Земля были похожи 3 миллиарда лет», – сказала астробиолог и синтетический биолог НАСА Линн Ротшильд. Она считает, что планета включала в себя жидкие океаны, похожую атмосферу и, скорее всего, одни и те же минералы и органические соединения».
Но, если бы жизнь вернулась на Венеру, то ей пришлось бы не сладко. Солнце испарило всю воду, а поднявшийся пар создал ужасную парниковую оболочку, накалившую планету. Жизнь вынослива, но мы не знаем, хватит ли у нее сил выживать высоко над поверхностью планеты.