Что нашли в озере в антарктиде
На дне: в подлёдных озёрах Антарктиды нашли новое доказательство внеземной жизни
По мнению планетологов, эти водоёмы очень похожи на океаны подо льдом спутников Юпитера и Сатурна.
То, что оно существует, уже само по себе удивительно. Озеро Восток достигает в глубину более километра и при этом спрятано под ледяной коркой высотой километра в четыре. Её бурили 15 лет, если считать вместе с перерывами. По мнению учёных, этой «крышкой» водоём был герметично накрыт примерно 500 тысяч лет. Туда даже солнечный свет не проникал. Равно как и солнечное тепло. В 2012 году учёные наконец добрались до содержимого этой «консервной банки» — и были поражены.
В добытых из озера пробах нашли ДНК неизвестных науке бактерий и даже чешую самой настоящей золотой рыбки. На фото — чешуйка под микроскопом. Выяснилось, что она действительно покрыта тонким слоем драгоценного металла. Вообще, вода в озере, по данным учёных, на 80% состоит из золота. Правда, в виде ионов.
Восток — крупнейшее, но не единственное подлёдное озеро Южного континента. По последним подсчётам, их порядка 380. Вот лишь некоторая часть из них на карте, составленной ещё в 2007 году (обозначены чёрными или белыми точками).
Карта подлёдных озёр Антарктиды. Фото © NASA
Косвенно одной из причин считают тяжёлый груз толстого слоя льда: известно, что под давлением температура плавления снижается. Таким образом, даже при, скажем, минус трёх-четырёх градусах по Цельсию лёд глубоко внизу может таять. И всё-таки, по мнению учёных, этого недостаточно, и основной источник постоянного подогрева — тепло Земли, то есть геотермальный поток из недр планеты.
В Кембриджском университете недавно установили, что в этих озёрах всё время идёт вертикальное движение воды по принципу так называемой конвекции Рэлея – Бенара. Суть явления в том, что слой жидкости нагревается снизу и идущие кверху потоки создают вот такие ячейки.
По мнению исследователей, именно так талая вода ледяной «крышки» постепенно перемешивается с остальной частью озера и снабжает его питательными веществами и кислородом.
— Таким образом, следует учитывать, что большинство антарктических подлёдных озёр — если не все — представляют собой динамическую гидрологическую среду. Мы ожидаем, что тот же вывод справедлив и для изолированных подлёдных озёр в Гренландии и в других местах Солнечной системы, — говорится в опубликованной научной статье.
Эти выводы особенно интересны планетологам, которые ищут следы жизни в космосе. Ещё несколько десятилетий назад они обратили внимание на некоторые небольшие небесные тела в Солнечной системе, а именно — на спутник Юпитера Европу и спутник Сатурна Энцелад. Они оба полностью покрыты льдом. И притом именно водяным льдом, а не замёрзшим углекислым газом, например.
Есть ли жизнь в Европе? NASA запустит аппарат на спутник Юпитера
Если говорить об Энцеладе, то он прямо-таки бросается в глаза своей сверкающей белизной. Учёных она наводит на мысль о том, что, возможно, эта «маленькая Луна» (раз в семь меньше нашей) ещё не успела «запылиться», то есть она сравнительно недавно образовалась. А если так, значит, ядро у неё ещё тёплое, даже горячее. И, кроме того, она находится под постоянным воздействием гравитации Сатурна: по мере движения спутника по орбите газовый гигант то слегка сжимает, то растягивает его, и это тоже подогревает ледяной шарик. На это указывают в том числе и многочисленные трещины на поверхности. А вот иллюстрация от Лаборатории реактивного движения NASA: красным цветом обозначены области сильной геологической активности в районе Южного полюса. Их удалось обнаружить с помощью зонда «Кассини», он полетел к Сатурну в 2005 году.
С Европой ситуация очень похожая: там тоже есть подлёдный океан с подходящими для микробов условиями, он тоже покрыт трещинами. Этот спутник по размерам почти как земная Луна. В Лаборатории реактивного движения NASA смоделировали её «внутренний мир» на основе снимков «Хаббла» и данных зонда «Галилео». Оказалось, что в этом подлёдном океане гораздо меньше серной кислоты, чем считалось ранее, и вообще, «европейский» подводный мир по химическому составу весьма обнадёживает.
Именно поэтому NASA понадобился подводный — даже скорее подлёдный — планетоход. В 2019 году его успешно опробовали в Антарктиде. Аппарат BRUIE на своих колёсах может ездить по внутренней поверхности льда, и предназначен он именно для поиска жизни на Европе и Энцеладе. Вот только пока не ясно, когда его запустят. Рассматривается возможность установить его на борту спускаемого аппарата Europa Lander, но на эту миссию пока не хватает финансирования.
Самое интересное из мира науки и технологий — в телеграм-канале автора.
Кто обитает подо льдом в антарктическом озере Восток: аномальная жизнь
«Если бы мы показали ДНК организма, обнаружение которого мы подтвердили в 2016 году, не предупредив о том, откуда он. Нас бы спросили, с этой ли он планеты», – говорит генетик-микробиолог Сергей Булат. Микробиота антарктического озера Восток должна быть уникальна, как и само озеро, миллионы лет отрезанное от мира многокилометровым слоем льда. Из-за своих размеров оно вызывает интерес астробиологов, поскольку может служить моделью потенциально обитаемых подледных водоемов спутников Юпитера и Сатурна – Европы и Энцелада.
Координаты: 78°28’ ю.ш., 106°48’в.д.
Тип: подледное рифтовое озеро
Расстояние до побережья: 1260 км
Толщина ледового покрова: 3750–4200 м
Площадь: 15 800 км 2
Максимальная глубина: 1220 м
Связь с другими водоемами: отсутствует
Время изоляции: 14 млн лет
Температура воды: –2,65 °C
Первое проникновение: 2012 г.
По случайности самым близким к Востоку жильем оказалась советская, а затем российская станция «Восток», поэтому до 2015 года исследованием озера занимались в основном российские ученые. По этой же причине пробы озерной воды хранятся в России. И по той же самой причине продолжать исследования становится все сложнее. По мере того как российское правительство сокращает финансирование антарктических исследований и не поддерживает международное сотрудничество в науке, шансов узнать, как устроена странная жизнь в озере Восток, становится все меньше.
Подледных озер в Антарктиде обнаружено больше четырехсот, все они похожи: жидкая вода под многокилометровым ледяным панцирем. Но Восток обширнее прочих: площадь оценивается в 15 800 км 2 – это больше Онежского озера. В 1994-м Восток нашли, в конце перестройки начали бурить скважину, и только в 2012 году получили первые образцы воды. Из-за недокомпенсации давления в скважине (специальная технология, гарантирующая незагрязнение озера) вода попала к ученым в виде намерзшего на буровой коронке льда. Сразу после получения пробы в 2012 году начались микробиологические исследования. Львиная доля усилий ученых ушла на отсеивание контаминантов – микроорганизмов и их ДНК, попавших в озерный лед с жидкостью для бурения и позднее. К 2015 году были обнаружены фрагменты ДНК двух бактерий, насчет которых ученые были уверены: они – из Востока. Первая оказалась совершенно незнакомой биологам; ее ДНК совпала с известными последовательностями всего на 86%. Это о ней Булат говорит, что она вполне могла бы сойти за инопланетянку. Вторая бактерия, родственная Herminiimonas glaciei, оказалась более-менее знакомой ученым по ледникам Гренландии. В 2015 году ждали новых проб воды из озера, чтобы подтвердить результаты и получить новые данные. Но не дождались.
Зимой 2015–2016 года у российской антарктической экспедиции начались проблемы: правительство, ранее планировавшее антарктические исследования по крайней мере до 2020 года, перестало выделять средства. Это решение связывают с «поворотом к северу» – интересом российского правительства к Арктике в ущерб другим направлениям деятельности. Даже памятная дата – 200-летие открытия Антарктиды Беллинсгаузеном и Лазаревым – не помогла привлечь в российскую Антарктиду деньги.
Выжимая последнее
Все, что осталось Сергею Булату – крупному специалисту по организмам, живущим при низких температурах, – пробы озерного льда, добытые в 2012–2015 годах. К счастью, в НИЦ КИ ПИЯФ есть оборудование и технологии, позволяющие изучать замерзшую воду Востока, не допуская загрязнения. Ученые усовершенствовали методику работы, составили библиотеки контаминантов. В этих библиотеках хранятся данные о микроорганизмах из жидкости, которой омывали пробы льда, организмах, обитающих в чистых комнатах, в реагентах и материалах, которые используются для анализа. В ходе исследования старых проб в 2018 году обнаружили третьего возможного обитателя Востока – бактерию (бациллу) marini Lactobacillus sp. Но вопросов об этой бактерии больше, чем ответов. Бациллы – гетеротрофные организмы, то есть питаются органикой, которой в воде Востока почти нет. Может быть, в глубине озера есть области, более насыщенные питательными веществами? Может быть, жизнь там более разнообразна, чем полагают?
Холодно, но жить можно
Условия в озере Восток очень специфические. Огромное давление (около 400 атмосфер) не позволяет воде замерзать при постоянной температуре на 2–3 градуса ниже нуля. Эти условия некомфортны для людей, но для жизни вообще вполне нормальны. Нижний температурный порог для деления клеток – 255 К (–18 °C), а метаболизм может продолжаться даже при охлаждении до –33 °C. Что касается давления, то глубоководные организмы справляются и не с такими его значениями.
Главным фактором, ограничивающим жизнедеятельность в воде Востока, должен быть недостаток источников энергии. В озеро никогда не проникает солнечный свет, а значит, там не могла сложиться обычная для неглубоких водоемов экосистема с фотосинтезирующими организмами в начале пищевой цепи. Органики в озерной воде почти нет – по крайней мере по результатам анализа кернов озерной воды. То живое, что может там жить, должно уметь питаться растворенными в воде минеральными веществами, которых в Востоке тоже мало. Организмы, которые получают энергию, окисляя неорганические вещества, встречаются во многих (буквально) темных уголках планеты – на большой глубине в океане, в почве, в пещерах. Поэтому обнаружение гетеротрофной marini Lactobacillus sp. так смутило ученых.
Туманные перспективы
Узнать больше об уже обнаруженных в озере Восток организмах можно было бы, вырастив их в лаборатории. Однако сделать это очень сложно: нужно создать и поддерживать очень специфические условия – давление, температуру, состав воды, благоприятные для этих существ в природе. В России лабораторий, которые могли бы взяться за эту работу, нет, а поделиться льдом Востока с зарубежными коллегами пока не удается – мешают бюрократия и ограничения на работу с иностранными учеными.
Пока прогресса в этой области не предвидится, на самой станции «Восток» готовятся большие изменения к лучшему. После затишья 2016–2018 годов заговорили о модернизации станции, нашлись деньги на строительство новых жилых модулей, были испытаны аэросани, которые должны доставить модули вглубь континента. Все это должно улучшить жизнь полярников, но вряд ли поможет возобновить исследование озера Восток. Скважина, пробуренная в 1989–2012 годах, предположительно непригодна для проникновения в озеро. Вероятно, к воде нужно бурить новую скважину и использовать при этом новую, стерильную жидкость для бурения. Заниматься этим пока никто не планирует. Озеро Восток со своими неведомыми обитателями останется нетронутым в ближайшее время.
Но есть и хорошие новости. Годы работы микробиологов и генетиков над льдом Востока дали больше, чем три бактерии: они дали методику работы с деликатным материалом и технологию обнаружения контаминантов. Если однажды к заповедному озеру снова пробурят скважину, ученые будут готовы искать в новых пробах жизнь. И если когда-нибудь межпланетная станция привезет на Землю воду подледного океана Европы или Энцелада, те же методы можно будет применить, чтобы проверить, окажется ли в них что-нибудь живое и внеземное.
Кстати, у нас есть канал в Telegram, где можно почитать о самых свежих и интересных новостях из мира науки и техники.
Морозко В недрах Антарктиды обнаружили внеземную жизнь
Изображение: кадр из фильма «Нечто» режиссера Джона Карпентера
В начале октября российские ученые сообщили об обнаружении уникального, по их словам, организма в подледном озере Восток в Антарктиде. Найденная бактерия имеет генетическое сходство с известными современной науке живыми существами всего на 86 процентов.
Станция «Восток» находится в районе южного геомагнитного полюса Земли на высоте 3488 метров над уровнем моря, в 1260 километрах от ближайшего моря. Она расположена в районе южного полюса холода планеты: 21 июля 1983 года на ней была зарегистрирована температура минус 89,2 градуса Цельсия. В периоды полярного дня — с 21 октября по 21 февраля — на «Востоке» в районе станции наиболее тепло, средняя температура в самые теплые месяцы (январь и февраль) немного выше — 40 градусов. Затем она понижается: самым холодным месяцем считается август, когда температура может быть ниже минус 70 градусов. Среднегодовая температура не превышает минус 57 градусов.
Озеро Восток, при бурении которого была обнаружена бактерия, — самый крупный подледный водоем на материке. Толщина льда, под которым находится жидкая вода, составляет примерно четыре километра. Длина озера — более 175 километров, ширина — около 65 километров, глубина — до 1,2 километра. Общий объем воды в нем превышает 6,1 тысячи кубических километров, что всего в 3,5 раза меньше, чем в Байкале — крупнейшем пресноводном озере планеты. Станция «Восток», в честь которой озеро получило свое название, находится над северным краем подледного водоема.
Возраст льда над озером оценивается в 20 тысяч лет, а само оно изолировано от окружающего мира в течение 15 миллионов лет. Температура воды в верхней части озера составляет минус два-три градуса Цельсия при давлении в 400 раз выше атмосферного. В глубине озера, вероятнее всего, присутствуют геотермальные источники, которые подогревают воду и создают комфортные для микроорганизмов условия жизни. Между тем в воде озера примерно в сто раз больше кислорода, чем в обычной. Температура приповерхностного слоя озерного льда не превышает минус семь градусов Цельсия — нижний предел для метаболической активности известных науке бактерий.
Скважину 5Г-1 начали разрабатывать на станции Восток еще в 1989-м совместными усилиями советских, французских и американских ученых. Поверхности озера ученые достигли в 2015 году, подняв с глубины 3767,57 метра на поверхность земли два ледовых керна.
«В намерзшей на буровой коронке воде была найдена абсолютно не известная нам бактерия, она называется w123-10», — рассказал заведующий лабораторией криоастробиологии Петербургского института ядерной физики имени Бориса Константинова генетик Сергей Булат.
Возглавляемый Булатом коллектив официально занимается поиском неизвестной, то есть «внеземной» жизни в подледном озере Восток, а также идентификацией азотистых оснований и аминокислот в метеоритах (углистых хондритах) и кометном веществе космической пыли микронного размера, найденной в Антарктиде. Необычные микроорганизмы в группе Булата пробуют обнаружить методами молекулярной филогенетики, в частности — секвенированием генов малой субъединицы рибосомной РНК бактерий и архебактерий с соблюдением критериев изучения и установления подлинности древней ДНК. Оценка количества клеток осуществляется проточной цитофлуорометрией.
После бурения 5 февраля 2012 года
Фото: Arctic and Antarctic Research Institute Press Service / Reuters
Существо w123-10 стало, возможно, второй бактерией, найденной при бурении озера Восток. Первая была открыта в 2004 году российскими и французскими учеными, которые на глубинах 3607 и 3561 метров обнаружили сигналы термофильной бета-протеобактерии Hydrogenophilaceae thermoluteolus. Эти глубины разделены слоем льда, возраст которых отличается примерно на пять тысяч лет. Существо Hydrogenophilaceae thermoluteolus, как показали исследования, комфортно живет при температуре около минус 50 градусов Цельсия. Эти организмы обнаружены во льду первого типа — так называется верхний лед, в отличие от нижнего льда второго типа, не располагающийся непосредственно у поверхности озера.
Скорее всего, Hydrogenophilaceae thermoluteolus обитают, как полагает команда Булата, не в самом озере, а на его дне или в разломах, в теплых и богатых диоксидом углерода и водородом осадочных породах. Ближе к поверхности они могут выноситься в результате сейсмотектонической активности. Обнаружение Hydrogenophilaceae thermoluteolus привело к пересмотру имеющихся тектонических моделей Антарктиды и послужило свидетельством наличия в ее подледных озерах геотермальных источников.
Ранее ученые уже сообщали о находках во льдах южного материка неизвестных науке организмов. В 2013 году специалисты сообщали об обнаружении в образцах из озера Восток неизвестной науке ДНК, но потом эти данные опровергли. Стоит отметить, что большинство сведений о следах микроорганизмов получены на основе статистических данных, по которым сложно отличить присутствие действительно уникальных организмов от привнесенных извне. Ученые из США, например, заявляли о весьма спорном обнаружении в извлеченных на поверхность образцах надозерного льда фрагментов ДНК и РНК, свидетельствующих о возможности обитания в озере многоклеточных существ.
Под ледяной коркой Европы может скрываться соленый океан жидкой воды
Изображение: NASA / JPL-Caltech
Имеющиеся данные указывают, что наиболее вероятными кандидатами на жизнь в подледном озере являются хемоавтотрофные бактерии — в частности, метаногенные архебактерии и сульфат-редуцирующие бактерии. Именно такие существа смогли бы выжить в полной темноте и избытке кислорода. К сожалению, во льду первого типа над озером Восток пока не обнаружено достаточно следов метана и сульфида водорода, которые бы указывали на активную деятельность таких организмов. Однако ученые до сих пор исследовали лишь лед первого типа, тогда как активная жизнь в озере Восток, если она существует, скорее всего протекает ближе к его дну, которого ученые еще не достигли.
Если жизнь действительно есть в подледном озере Восток, она, скорее всего, устроена крайне своеобразно. Похожие условия для потенциальных организмов, полагают ученые, существуют в подледных океанах спутников Юпитера (Ганимед, Каллисто и Европа) и Сатурна (Диона и Энцелад), а также на полюсах Марса. Исследование Востока позволяет астробиологам уже на Земле многое узнать о потенциальной жизни в холодных мирах Солнечной системы.
Например, как полагают ученые, на Энцеладе под слоем льда на глубине 30-40 километров располагается океан, в недрах которого имеются термальные источники, нагревающие воду до температуры 90 градусов Цельсия. Вероятно, спутник Сатурна сформировался на ранних этапах развития Солнечной системы, а его каменное ядро по своим свойствам похоже на примитивные метеориты (углеродистые хондриты), достигающие поверхности Земли. Последние содержат, в частности, минералы серпентин и сапонит, которые обеспечивают Энцелад водородом и теплом, необходимыми для существования хемоавтотрофных форм жизни. На Земле такие организмы представлены бактериями, которые получают энергию и органику из химических реакций окисления неорганических соединений.
Четыре километра подо льдом: как российские ученые нашли в недрах Антарктиды затерянный мир
В конце 1950-х годов советский полярник Андрей Капица, сам того не подозревая, сделал, вероятно, последнее крупное географическое открытие в истории Земли. На глубине почти четырех километров под ледяным щитом Антарктиды, на южном полюсе холода планеты, было обнаружено огромное озеро. Один из крупнейших пресноводных водоемов мира находился в полной изоляции от жизни на поверхности земли несколько миллионов лет. В середине 1990-х к этому маленькому морю, где в отрыве от остальной биосферы на протяжении многих веков, возможно, существовали неизвестные науке организмы, начали бурить скважину. Об этом растянувшемся на десятилетия процессе, его успехах и неудачах, открытиях и загадках и о том, как уникальное озеро Восток поможет человечеству найти ответ на вопрос, одиноко ли оно во Вселенной, — обзор Onliner.by.
Восточная Антарктида. До ближайшего побережья 1260 километров, до Южного полюса примерно столько же. Высота почти 3500 метров над уровнем моря, сильнейшие ветры и зверский холод. Средняя температура «зимнего» августа минус 68°C, «жаркого» января — минус 32°C. Это самое холодное место на Земле: 21 июля 1983 года здесь была зафиксирована самая низкая температура на планете за всю историю метеонаблюдений — минус 89,2°C. Человек в таких условиях жить не должен, не может, но именно это он и делает. С 16 декабря 1957 года, со дня, когда воздух тут прогрелся до невероятных минус 13,6°C, на южном полюсе холода существует советская (сейчас российская) станция «Восток».
Про подвиги героев-полярников, выживающих здесь вопреки окружающей среде, написано немало книг. Вполне возможно, что в будущем еще больше литературы появится про объект, о существовании которого прямо под своими ногами основатели станции не подозревали. Впрочем, повод задуматься о происходящем там у них возник практически сразу.
В 1959 году молодой 28-летний географ Андрей Капица проводил на станции «Восток» сейсмические исследования. Результаты, полученные выходцем из знаменитой семьи ученых, удивили: сигнал показал, что ледовый щит имел глубину 3730 метров, а собственно поверхность континента с коренными горными породами начинается на отметке минус 4130 метров. Тогда исследователи Антарктики решили, что исчезнувшие 400 метров сложены менее плотными осадочными породами, но, как показали будущие десятилетия, на самом деле между ледником и континентом находилось озеро.
Существование водоема в Антарктиде под почти 4-километровой толщью льда, температура на поверхности которой падает до ультранизких величин, на первый взгляд кажется поразительным. Однако еще во второй половине XIX века знаменитый теоретик анархизма и по совместительству крупный геоморфолог князь Петр Кропоткин выдвинул идею, что температура внутри ледника линейно повышается с его глубиной, так же как это происходит в обычных горных породах. Более того, последующие изыскания уже после Второй мировой войны установили, что эта температура может достигнуть точки плавления льда. Тем более что при огромном давлении, оказываемом ледяным щитом толщиной в несколько километров, температура плавления может упасть до отрицательных величин.
В 1970-е годы британские (в хорошем смысле) ученые, выполняя программу полетов над Антарктидой и радиозондирования ее ледяного массива, вновь заметили странные аномалии. В некоторых местах радиоволны свидетельствовали о наличии подо льдом крупных скоплений чего-то похожего на воду. Окончательно гипотезы о существовании подледных озер были подтверждены в начале 1990-х с помощью спутниковых данных. Статьи в научных журналах и доклады на конгрессах стали в те годы настоящей сенсацией: в мертвом царстве льда и мороза, убивающего все вокруг, существовал мир, где жизнь была теоретически возможна.
Это была грандиозная находка. Обнаруженное озеро было настолько крупным, что с легкостью вошло бы в топ-20 пресноводных водоемов всей Земли. Длина — 250 километров, ширина — до 50 километров. Одиннадцать островов и подводная гряда, разделяющая озеро на две части: глубоководную южную (глубина до 800 метров) и мелководную северную (около 400 метров). И над всем этим мощный ледяной панцирь толщиной от 3,5 до 4 километров, благодаря чудовищному (более 300 атмосфер) давлению которого средняя температура воды на поверхности Востока составляет минус 3°C.
Свою роль в «подогреве» озера наверняка играет и геотермальная активность Земли. Все это в совокупности дало исследователям объекта повод для осторожных предположений о теоретической возможности жизни в водоеме. Конечно, при подобных вводных данных жизнь здесь должна носить очень специфический характер.
Во-первых, она должна быть способна существовать при очень высоком давлении, во-вторых — в условиях абсолютной темноты, в-третьих — при повышенной концентрации азота и кислорода, по расчетам превышающей стандартную на поверхности в 50 раз, и наконец, в-четвертых, эта жизнь должна была выдерживать категорический недостаток пищи и традиционных источников энергии.
В таких условиях вряд ли возможно существование сложных организмов. Речь скорее идет о хемоавтотрофных бактериях, получающих энергию путем окисления, например, сульфатов. Сообщества подобных существ уже обнаружены вокруг т. н. «черных курильщиков», гидротермальных источников, выносящих высокоминерализованную воду из земной коры на дно океанов. Теоретически бактерии подобного рода могут существовать и в озере Восток при условии наличия там гидротермальной активности. Однако от своих уже известных аналогов они должны отличаться как минимум одним важным нюансом: перспективная жизнь в этом реликтовом водоеме Антарктиды была изолирована от остальной биосферы планеты на протяжении миллионов лет.
Антарктида практически полностью накрыта мощным ледяным куполом, толщина которого в отдельных районах достигает четырех тысяч метров. Разумеется, такая «шапка» объемом в десятки миллионов кубических километров копилась очень долго, благодаря чему сейчас континент представляет собой уникальное естественное хранилище климатической истории Земли. Первые попытки бурения этого щита на станции «Восток» были связаны как раз с палеоклиматическими исследованиями. В общей сложности между поверхностью ледника и озером заморожены 400 000 лет истории Земли, ценнейшая информация о погодных изменениях на планете.
Одновременно этот же реликтовый лед надежно изолировал озеро Восток и другие подледные водоемы Антарктиды вместе с их потенциально возможной экосистемой от поверхности Земли и эволюционных процессов на ней. Ученые еще спорят, как давно это произошло: по некоторым оценкам, озеро отрезано от остального мира уже на протяжении последних 15—20 миллионов лет — колоссальный по человеческим меркам временной отрезок. Впрочем, по другим, гораздо более консервативным данным, Восток изолирован на протяжении «лишь» 500 000 лет.
В конце 1980-х годов в рамках совместного советско-франко-американского научного проекта на станции «Восток» началось бурение скважины 5Г-1, главной целью которого были климатические исследования. Но с середины 1990-х, когда существование подледного озера было окончательно подтверждено, достижение его поверхности стало для ученых первостепенной задачей. При этом, как и в большинстве новаторских работ такого масштаба и уровня сложности, каждый день бурения превращался в битву с разного рода проблемами. Основной из них стало предотвращение возможного загрязнения озера и его экосистемы чуждыми для них продуктами человеческой жизнедеятельности.
Лучшим выходом из этой ситуации было бы бурение скважины с помощью горячей воды. Однако климатические условия на станции «Восток» с ее жестокими морозами сделали такой способ невозможным. При минус 50°С за бортом вода стремительно замерзала, мощности имевшейся электростанции для плавления льда не хватало. Требовалось ее многократное увеличение, что в условиях труднодоступности научного объекта и хронического недофинансирования антарктических исследований было маловероятно.
Вместо этого скважину диаметром 115 миллиметров принялись заполнять незамерзающей смесью из фреона и керосина, что позволило очень быстро достичь требуемой эффективности работы: уже к 1999 году глубина скважины превысила 3600 метров и по расчетам от поверхности озера ее стала отделять узкая 120-метровая перемычка. На данном этапе ученые были вынуждены прекратить дальнейшую работу. Международное сообщество било в набат, да и сами российские специалисты прекрасно понимали, что попадание керосиново-фреоновой жидкости в реликтовый водоем может привести к непоправимым для науки последствиям.
Решение проблемы, разработка новой экологически безопасной технологии бурения и проходка финальных метров растянулись на 13 долгих лет. Лишь в феврале 2012 года специалисты Российской антарктической экспедиции сделали долгожданное заявление: поверхность озера Восток достигнута, в скважину поступила его вода, поднявшись сразу на полкилометра, там замерзла, была в виде керна извлечена и впоследствии отправлена для изучения на Большую Землю.
Результаты исследований этих проб получились неоднозначными. С одной стороны, оказалось, что из-за недооценки существовавшего в озере давления вода поднялась в скважине значительно выше запланированного уровня, в результате чего вступила в контакт с буровой жидкостью. С другой — в марте 2013 года российский Арктический и антарктический НИИ, головная организация проекта, отрапортовал об обнаружении в полученном керне следов неизвестной ранее науке бактерии. К сожалению, чистота эксперимента была все-таки нарушена, и на таком фоне требовалось его подтверждение.
Следующие два летних сезона ученые были вынуждены сражаться с образовавшейся двумя годами ранее ледяной пробкой. 25 января 2015 года поверхность реликтового водоема была вновь достигнута, на этот раз без неприятных эксцессов, и на землю извлекли еще два ледовых керна с озерной водой. В октябре 2016 года результаты их изучения были обнародованы: специалисты подтвердили обнаружение неизвестной ранее бактерии, получившей индекс w123-10. Если российские полярники не выдали желаемое за действительное, за этим скучным наименованием стоит историческое открытие, косвенно подтверждающее возможность существования в Солнечной системе иных форм жизни кроме земной.
В 2005 году американская автоматическая межпланетная станция Cassini, выполняя пролет Энцелада, одного из спутников Сатурна, зафиксировала в его южной полярной области выброс шлейфа, в значительной мере состоящего из водяного пара и напоминающего земные гейзеры. Последующие исследования показали, что под ледяным щитом толщиной 30—40 километров у спутника существует жидкий и соленый океан, подогреваемый приливным воздействием материнской планеты. Аналогичная ситуация, скорее всего, существует на Европе и Ганимеде, спутниках Юпитера.
Наличие жидкой воды, разнообразных химических веществ, растворенных в ней, и геотермальной активности практически являются достаточными условиями для существования жизни по крайней мере в ее хемоавтотрофном виде. На Земле это уже подтверждено экосистемами, возникшими на дне океанов возле «черных курильщиков». Специфика озера Восток в том, что оно находится в условиях, во многом напоминающих подповерхностные океаны Энцелада, Европы или Ганимеда.
В случае если будущие исследования подтвердят наличие в водах Востока неких форм жизни, для которых изоляция, темнота, давление, отсутствие традиционной пищи не являются помехой для существования, это с большой долей вероятности может быть экстраполировано и на ситуацию в далеких системах Сатурна и Юпитера. Европа и Энцелад, по крайней мере в настоящем представлении о них, являются лучшими кандидатами на звание «второй Земли», чем даже куда более близкий для нас Марс.
В ближайшие десятилетия именно ледяные спутники Юпитера станут основным объектом исследования для земных межпланетных станций. Такие проекты, как Europa Clipper и Jupiter Icy Moon Explorer, должны окончательно прояснить, есть ли на Европе или Ганимеде океаны. К сожалению, следующий этап, практическое подтверждение теорий о наличии там альтернативных форм жизни, станет куда более сложной задачей.
Бурение скважины к озеру Восток, расположенному пусть и в малоприятных природных условиях, но все же на Земле, растянулось на десятилетия и до сих пор не принесло признанных всем мировым научным сообществом результатов. Аналогичные работы, к примеру, на Европе, в сотнях миллионов километров от нашей планеты, в автоматическом режиме и в условиях мощной радиации Юпитера, выглядят проблемой, решение которой недоступно современному уровню развития науки и техники.
Тем не менее путь в тысячу ли начинается с первого шага, и шаг этот необходимо сделать именно в Антарктиде. В самом конце ноября 2016 года полярники станции «Восток» начали расчищать от снега буровую 5Г-1. Там, на крайнем юге Земли, впереди новый летний сезон, который может принести свежие открытия, способные поразить воображение. Озеро Восток все еще ждет человека, когда-нибудь туда проникнут фото- и видеокамеры, рано или поздно мы узнаем, что происходит на его дне у геотермальных источников. Кто знает, какие находки еще впереди.