Взрывались ли на Марсе ядерные бомбы? Научное расследование по следам противоречивого доклада на конференции НАСА

18 марта 2015 года «Лента.ру» сообщила о новых доказательствах ядерных взрывов на Марсе, которые представил в своем докладе на планетологической конференции НАСА американский физик Джон Бранденбург. Этот ученый давно известен своими экстравагантными идеями: о биосфере на древнем Марсе, о естественном ядерном реакторе на планете и, что больше всего привлекает внимание СМИ, о том, что разумная жизнь на Красной планете была уничтожена ядерной атакой инопланетных агрессоров. «Лента.ру» разбирается в обоснованности данной гипотезы.

Эту гипотезу Бранденбург озвучил в многочисленных интервью, а также в книге 2011 года «Жизнь и смерть на Марсе: массовое вымирание и ядерная катастрофа». Конечно, такие построения обычно проходят по ведомству уфологии и других лженаук, и мы бы не стали уделять им внимание, если бы не три «но». Во-первых, тезисы ученого приняли к рассмотрению на серьезной конференции планетологов и астрофизиков. Во-вторых, Бранденбург — это не журналист или уфолог-любитель: он получил магистерскую степень по физике плазмы в Калифорнийском университете в Дэвисе, диссертацию подготовил в Ливерморской национальной лаборатории им. Э. Лоуренса, шесть лет преподавал в Космическом институте Флориды.

И самое главное: Бранденбург не включил в свой доклад ни одного однозначно лженаучного высказывания. Он вынес на рассмотрение коллег только физические факты, которые, по его мнению, можно объяснить ядерным взрывом на Красной планете. Это «пятна» урана, тория и радиоактивного калия на поверхности Марса, аномальная концентрация ксенона-129 (присутствие этого вещества в атмосфере Земли физики связывают с ядерными взрывами) и, наконец, следы тринитита (радиоактивного стекла — в него превратился песок на месте взрыва первой ядерной бомбы в США).

Ни в мировых, ни в отечественных СМИ никто не опроверг выдвинутые Бранденбургом тезисы — свою роль тут сыграла, вероятно, репутация фрика, человека, чьи взгляды в принципе не заслуживают внимания. Чтобы внести ясность и разобраться в научной ценности его идей, мы связались с ведущими мировыми специалистами по планетологии и астрофизике, составу атмосферы и геологии Марса, а также ядерной физике.

Несколько необъяснимых фактов

О чем рассказал Бранденбург в своем докладе? На Земле есть немало метеоритов, образовавшихся в результате столкновений Марса с другими небесными телами. В этих «кусочках Красной планеты» содержится вполне определенное количество урана, тория и калия. Однако в последние годы выяснилось, что на поверхности Марса пропорции этих элементов несколько отличаются от метеоритных. Как утверждает Бранденбург, гамма-спектрометр спутника «Марс Одиссей», выведенного НАСА в 2001 году на орбиту вокруг Марса (на который, кстати, установлен изготовленный в России нейтронный детектор ХЕНД), зарегистрировал, что во многих точках поверхности планеты урана, тория и калия больше, чем в метеоритах явно марсианского происхождения. Одновременно исследователь отметил высокий уровень ксенона-129 в атмосфере Марса — в два с лишним раза больше, чем на Земле, Солнце или стандартных хондритных метеоритах Солнечной системы. А вот уровень ксенона-129 в метеоритах достоверно марсианского происхождения, напротив, оказался ниже, чем в атмосфере.

Напрашивался вывод: по каким-то причинам сегодняшний Марс покрыт «пятнами», в которых урана и тория больше, чем в поверхностных породах планеты в целом. А ксенон-129, в частности, образуется при распаде йода-129 — надежного детектора недавних ядерных взрывов на Земле.

Итак, «Лента.ру» обратилась к ведущим специалистам с вопросом о том, что они думают по поводу таких, мягко говоря, необычных идей.

Материалы по теме:

Земля в удареРождение Луны и космологическое закрытие года

21 марта 2015

Первым отозвался доктор физико-математических наук Игорь Митрофанов, заведующий отделом ядерной планетологии Института космических исследований РАН. Именно его организация изготовила тот самый нейтронный детектор ХЕНД, работающий с борта американского орбитального зонда «Марс Одиссей» и внесший значительный вклад в прояснение изотопной обстановки на Красной планете. Карту распределения радионуклидов на Марсе, созданную с помощью этого аппарата, Бранденбург и использовал в своем докладе.

Митрофанов высказался крайне сдержанно. «По результатам исследований могу сказать, что у нас нет данных о концентрации таких радионуклидов, которые мы не могли бы объяснить естественной радиацией или бомбардировкой космическими лучами. Привлекать теорию о ядерных взрывах не требуется: калий, торий и уран имеют естественное происхождение, они есть и на Земле, и на Луне. Для тел Солнечной системы можно отложить концентрации тория и урана на координатных осях. Для разных космических тел измеренные значения для концентрации радиоактивных веществ образуют разные области точек, причем для Марса данные орбитальных измерений вещества современной планеты и лабораторных исследований состава марсианских метеоритов практически совпадают», — сообщил исследователь.

Заметим, что и на Луне недавно были отмечены существенно повышенные локальные концентрации тория и ряда других радионуклидов, обусловленные крупными древними извержениями базальтов, то есть причинами, далекими от ядерных ударов.

К сожалению, каких-либо комментариев от других отечественных исследователей нам получить не удалось, хотя, скажем, Курчатовский институт, Институт проблем безопасного развития ядерной энергетики РАН, Государственный астрономический институт имени П.К. Штернберга и ряд других уважаемых организаций мы осаждали с такими просьбами целую неделю. В одной из научных организаций дело дошло даже до постановки вопроса о комментариях «Ленте.ру» на заседании ученого совета — увы, лишь для того, чтобы принять решение о невозможности их дать. Причины довольно банальны: как отмечает одно недавнее исследование, следить за всеми публикациями в своей области науки в последнее время становится все сложнее из-за углубления специализации и роста числа публикаций. Ну а российские ученые, как известно, не любят говорить, если не могут быть на сто процентов уверены в каждом своем слове.

Ошибки и фальсификации

Их западные коллеги оказались более разговорчивы. Курт Марти (Kurt Marti), швейцарский планетолог, специалист по газам и радионуклидам в ранней истории Солнечной системы сообщил нам, что в ряде своих работ он отмечал повышенное содержание ксенона-129 в марсианских метеоритах (типа ALH 84001), и еще более высокое — в атмосфере Красной планеты. Марти пытался объяснить это распадом небольшого количества природного плутония-244 и йода-129 (нечасто встречающегося в природе). Он считает этот ксенон несомненным признаком ядерного распада — может быть, и распада ядер йода-129 (период полураспада — 15,7 миллиона лет), не уточняя источник появления этого вещества на Марсе. Йод-129 и сам образуется либо из распада урана и плутония, либо от вторичного обстрела космическими лучами того же атмосферного ксенона. Поскольку концентрации плутония с ураном на планетах Солнечной системы сравнительно сходны, совсем не очевидно, отчего бы на Марсе некогда могла повыситься концентрация йода-129. Вместе с тем, уверен Марти, радионуклиды, которые свидетельствовали бы о наличии там естественного ядерного реактора (и тем более взрыва), в исследованных им материалах не встречались.

Подробно ответил нам профессор Виктор Бейкер (Victor Baker), специалист по геоморфологии и палеогидрологии, бывший председатель Американского геологического общества. Бейкер также высказывает сомнения в том, что за марсианские изотопы отвечает естественный атомный реактор типа Окло, упоминаемый Бранденбургом как гипотеза, альтернативная воздушному ядерному взрыву. По словам Бейкера, все известные естественные реакторы на Земле были небольшими, существовали до насыщения кислородом атмосферы планеты и не могли породить значительное количество «отходов» (что видно хотя бы из того, что содержание ксенона-129 у нас крайне близко к среднеметеоритному).

Однако Бейкер указывает на куда более серьезную ошибку Бранденбурга: тот в своем докладе называет зафиксированный «Одиссеем» калий радиоактивным. Радиоактивный калий-40 нельзя измерить с орбиты, и ученые получили только информацию об обычном изотопе (калии-39) на Марсе. Как отмечает Бейкер, Бранденбург обладает достаточным физическим образованием, чтобы не перепутать калий-39 и калий-40. И тогда говорить о концентрации «радиоактивного калия» — это значит либо совершать случайную ошибку, либо сознательно фальсифицировать данные, подгоняя их под уже готовые идеи о взрывах ядерных бомб инопланетянами. Но какими бы ни были истинные мотивы Бранденбурга, этого достаточно для вывода его построений за рамки серьезной научной дискуссии.

Также вызывают большие сомнения ссылки на построения, которые научным сообществом расцениваются как крайне спорные: например, о следах жизни на метеорите ALH84001. Большинство ученых уже в начале 2010-х признали эту гипотезу ошибочной.

Наконец, в другом своем выступлении на той же конференции физик интерпретировал некоторые данные марсохода «Кьюриосити» (о существовании на Марсе в сравнительно недавнее время жидкой воды и более плотной атмосферы) в пользу возможности существования жизни на раннем Марсе — по аналогии с ранней Землей, где жизнь возникла через считаные сотни миллионов лет после образования планеты. Бейкер полагает любые выводы о возникновении жизни при условиях, сходных с земными, преждевременными. По его словам, речь идет о типичной ошибке в методологии науки: Уильям Уэвелл еще 200 лет назад отметил, что ученому не следует предполагать, какой должна быть природа и что для нее свойственно. Наука должна установить, какова природа на самом деле. Внеземная жизнь человечеству пока неизвестна, поэтому нельзя делать выводы о том, что она «должна была возникнуть на Марсе» только потому, что там могли быть приемлемые для нее условия.

У нас возник естественный вопрос — почему доклад ученого с такой сомнительной репутацией вообще допустили на серьезную конференцию, проходящую под эгидой НАСА? Бейкер объяснил, что тезисы выступлений на докладах обычно не отправляются на оценку экспертам, а просто проверяются на соответствие формальным требованиям. «Но науке не вредит представление ошибочных идей на конференциях и семинарах — ошибочность станет очевидной на стадии публикации в журналах», — говорит ученый. Именно общепризнанные научные журналы с системой взаимного рецензирования (peer-reviewed journals) и представляют собой главное «сито», где адекватные открытия и идеи отсеиваются от лженаучных фантазий или сознательных фальсификаций. Конечно, иногда это «сито» дает сбои — например, при публикации в Nature «революционного» исследования стволовых клеток с подтасованными результатами. Однако это как раз тот случай, когда исключение подтверждает правило.

Бранденбург же с 1987 года, когда он впервые выступил на марсианскую тематику, так и не смог представить свои разнообразные идеи ни в одном серьезном журнале. Единственное исключение — статья 2011 года, вышедшая в Journal of Cosmology, который постоянно вызывает скандалы из-за публикаций спорных материалов (в основном о признаках живых организмов на метеоритах и Марсе). Кстати, именно в этой статье физик подробно пишет о «лице на Марсе», «марсианском сфинксе» и других, мягко говоря, сомнительных «археологических» следах древних цивилизаций на Красной планете.

Но Бейкер не считает, что Бранденбурга вообще не следует допускать на научные конференции как человека, защищающего заведомо ложные идеи. «Нам стоит относиться с доверием к любому докладу. Ученые не представляют априорные истины. Любое исследование может ошибиться, пытаясь выйти за пределы уже известного знания. И поэтому наука всегда открыта — или должна быть открыта — гипотезам, способным продвинуть знание вперед», — заключает геолог.

Вопросы остаются

Подведем итоги: в целом построения Бранденбурга не выдерживают научной критики. То есть приводимые им факты по разным причинам не могут служить доказательством его гипотезы о ядерных взрывах на Марсе.

Однако чрезмерная осторожность также может затормозить научное познание. Скажем, хотя советские ученые открыли воду в лунных породах еще в 1978 году, на Западе и в 2006 году встречались специалисты, утверждавшие, что «они поверят в воду на Луне не раньше, чем выпьют ее из стакана». Очевидно, обе эти крайности сомнительно полезны, и Бранденбургу все же не удалось удержаться между ними.

На первый взгляд, все выводы, которые можно сделать из этой истории, сводятся к тому, что человеку свойственно ошибаться и даже ученым ничто человеческое не чуждо. Однако все не так просто: история с ксеноном-129 на Марсе остается довольно неясной. В отличие от многих других, данный изотоп ксенона чрезвычайно стабилен, почти не распадается со временем. И на вопрос, откуда он на Марсе в количествах, намного превышающих другие хорошо известные точки Солнечной системы, пока нет точного ответа.

Еще несколько лет назад высокая концентрация ксенона в атмосфере четвертой планеты объяснялась тем, что легкие газы первичной атмосферы Марса из-за его слабой гравитации «утекли в космос», в то время как намного более тяжелый ксенон почти не покидал атмосферу. Такая гравитационная сепарация выглядела убедительной.

Однако ряд работ, и в том числе вышеупомянутого Курта Марти, создает такой теории определенные проблемы. Ведь марсианские метеориты перед тем, как попасть к земным исследователям, миллиарды лет летали в космосе. А значит, следы ксенона в них соответствуют той атмосфере, что была там четыре миллиарда лет назад — когда планета была молодой, и сепарация тяжелого ксенона-129 просто не могла произойти.

Так что пока у проблемы высокой концентрации ксенона-129 на Красной планете все еще нет вполне удовлетворительного решения. И было бы очень неплохо, если бы вся эта история привлекла внимание ученых к его поиску — пусть и без экзотических сценариев с ядерными взрывами.