# Химия шестиугольного шторма

Алексей Л Дроббышеев

Химия - самый ненавистный предмет для школьников. Шестиугольный шторм - атмосферное явление на северном полюсе Сатурна. Что у них общего - рассказано в научно-популярной передаче из будущего. Твёрдая НФ При написании, в целях достижения максимальной достоверности, я консультировался с ИИ: Алиса (Яндекс), Гигачат, Qwen, Perplexity. Возможно, позже появится серия таких рассказов.

ИИ: "Здравствуйте, дорогие друзья. В эфире очередной выпуск передачи "В гостях у Софьи". Я, нейросеть Софья, рада приветствовать вас и с удовольствием представляю наших гостей: Эдуард Валерьевич Бон - специалист по пребиотической химии, Дмитрий Вячеславович Новиков - научный журналист, лауреат премии "Просветитель года" за прошлый год, и Феликс Эдуардович Бочаров - планетолог, эксперт по динамике газовых гигантов.

Сегодня мы говорим о сенсационных данных миссии "Тяньвэнь‑Тайфын". Аппарат прошёл в тысяче километрах над северным полюсом Сатурна - и обнаружил там органику с поразительно высокой хиральной чистотой.

Для тех, кто слышит термин впервые: хиральность - это свойство молекулы существовать в двух зеркальных формах, как русская Я и латинская R ..."


ЭВБ: "Поэтому я предпочитаю говорить "зеркальность", выступая перед широкой аудиторией. Меньше слишком умных слов - больше понимания."


ИИ: "Спасибо. Эти формы химически почти идентичны, но не совпадают при наложении: Я не совпадает с R. Хиральная, или зеркальная, как говорит наш гость, чистота означает, что в образце сильно преобладает одна из форм. И это очень важный маркер: в неживых процессах зеркальные формы обычно образуются примерно поровну, а сильный перекос часто связывают с биологическими механизмами.

А северный полюс Сатурна знаменит тем, что там бушует шестиугольный шторм. Это не просто красивое атмосферное явление. По сути, это, как теперь выяснилось, крупнейший стереохимический реактор в Солнечной системе. В нём сочетаются сразу несколько факторов, которые могут работать на преимущественное образование одной зеркальной формы. Во‑первых, там очень сильное магнитное поле. Оно поляризует потоки протонов и электронов, и эта поляризация способна по‑разному влиять на две зеркальные формы молекул, слегка меняя их энергию или скорость реакций. Во‑вторых, полярные сияния и электрические штормы дают мощный источник энергии для запуска сложных превращений. То есть шторм не просто перемешивает газы - он создаёт условия для направленного синтеза органики, обогащённой по одной зеркальной форме.

Именно поэтому находка "Тяньвэнь‑Тайфына" вызвала большой резонанс: такая чистота зеркальности в сочетании с разнообразием молекул выглядит как серьёзный аргумент в пользу того, что в этом шторме могут протекать процессы, близкие к биологическим.

Эдуард Валерьевич, могли бы вы чуть подробнее рассказать, почему именно сочетание этих факторов делает шторм такой уникальной "лабораторией"?"


ДВН: "Софья, в своём замечательном введении вы уже частично ответили на этот вопрос. Поэтому, если позволите, я бы уточнил его так: каким же образом магнитное поле помогает отобрать определённую зеркальную форму: Я, а не R?"


ЭВБ: "В химии эти формы называют L и D, от латинского "левый" и "правый", они возникают, когда у атома углерода все 4 соседа различны. Но скажу сразу, механизм этот квантовый, на пальцах не объяснить. Как иногда шутят, квантовую механику нельзя понять, к ней надо привыкнуть."


ДВН: "фон Нойман, кажется?"


ЭВБ: "Вроде да, хотя, может и Фейнман. Но в компенсацию я покажу, каким удивительным образом магнитное поле связано с зеркальностью. Представьте, что магнитное поле исходит из меня, вот прямо из моих глаз. А перед ними циферблат, где по часовой стрелке крутится электрон. Поле будет толкать электрон к центру, сжимая стрелку. А теперь представим зеркальный циферблат, электрон бежит против часовой стрелки, и поле будет стрелку растягивать."


ДВН: "И это может вызвать отбор одного отражения в ущерб другому?"


ЭВБ: "Да в принципе, но в нашем случае механизм другой, квантовый. К тому же, тут на помощь приходит ещё один эффект."


ДВН: "Тоже квантовый?"


ЭВБ: "Он квантовый, но проиллюстрировать его проще. Это взаимодействие с поляризованными электронами. Т.е., с одной из двух зеркальных форм электрона. Причём выбор этой формы сделан тем же магнитным полем. А зеркальные формы электрона по-разному взаимодействуют с разными зеркальными формами сложных молекул. Эти два эффекта взаимно усиливаются, и отбор в пользу одного отражения может быть достаточно сильным."


ДВН: "Достаточно для чего?"


ЭВБ: "Не для возникновения жизни, к сожалению, а для следующей стадии. Дальше эти отобранные зеркальные отражения, взаимодействуя друг с другом начинают отбирать себе подобных.


ДВН: "И на этом можно построить жизнь?"


ЭВБ: "В принципе, можно. Ну а дальше биосистема уже сама поддерживает зеркальную чистоту, создавая для себя, в случае Земли, только левые аминокислоты и правые сахара, и удаляя правые аминокислоты и левые сахара, если таковые случайно возникают."


ДВН: "И это обнаружил Тяньвэнь-Тайфын?"


ЭВБ: "Да, зеркальные формы были настолько чистые, и к тому же разнообразные, что без жизни это трудно себе представить. То есть, в лаборатории можно достичь такой чистоты и не прибегая к биологии, но это очень искусственные системы и очень специальные молекулы. Далеко не со всеми так получается."


ДВН: "И этого магнитного поля достаточно, чтобы всё так получилось?"


ЭВБ: "Не совсем. Шторм формирует своего рода замкнутую зону - можно сказать, природную реакционную камеру. За счёт динамики потоков он удерживает внутри заметно более высокую концентрацию воды, метана и аммиака, чем в среднем по атмосфере. Получается локальный резервуар как раз тех компонентов, которые нужны для создания биомолекул."


ИИ: "Добавлю для наглядности: средняя атмосфера Сатурна действительно состоит преимущественно из водорода и гелия. Но в зоне шестиугольного шторма концентрации ключевых соединений могут быть в разы выше. Это подтверждено спектрометрическими данными миссии Тяньвэнь‑Тайфын."


ЭВБ: "И ещё один источник воды - ледяные кольца Сатурна. Частицы льда оттуда постепенно попадают в верхние слои атмосферы, подпитывая шторм водой. Таким образом, шестиугольный шторм не только удерживает нужные вещества, но и получает их извне."


ДВН: "То есть шторм, по сути - гигантский химический реактор?"


ЭВБ: "Именно. Причём - стереохимический.


ДВН: "Но наши теоретики пошли дальше. Они полагают что наша жизнь здесь, на Земле, целиком занесена с Сатурна?"


ЭВБ: "Есть такое мнение. Дело в том, что у теории земного происхождения нашей жизни немало проблем."


ДВН: "Давайте перечислим."


ЭВБ: "Если кратко, это возникновение на Земле зеркальной, или хиральной чистоты, слишком раннее появление сложной жизни на Земле, единственность этого раннего возникновения жизни в условиях Земли, и ещё более мелкие проблемы.


ДВН: "Давайте кратко рассмотрим все три. В чём трудность хиральной чистоты на Земле?"


ЭВБ: "По большому счёту, для отбора зеркальных форм на Земле есть два пути: взаимодействие молекул с намагниченными частицами или с особыми минералами, у которых зеркальная симметрия нарушена. И проблема здесь общая: если реакция проходит в резервуаре, первичной луже, например, то там нужно иметь частицы преимущественно одной намагниченности или одной зеркальной формы, например, правой."


ДВН: "Это трудно, потому что частицы смешаются?"


ЭВБ: "Да. Это как смешать песок, белый и чёрный, а потом в одной луже окажутся преимущественно белые песчинки. Очень маловероятно. В одной капле такое ещё может быть, а вот в луже нет. То есть, объём очень маленький."


ДВН: "И в этом преимущество Сатурна?"


ЭВБ: "Именно, там весь объём полярного шторма подходит. А туда можно запихнуть Землю целиком."


ДВН: "Только не нужно этого делать. Я вот знаю, есть альтернатива, тащить на Землю не жизнь, а строительные блоки для неё. Те самые зеркальные молекулы, как я понимаю?"


ЭВБ: "Действительно, такой подход есть, но с ним тоже трудно. Нужно, чтобы этот набор попал в хорошее место, в маленькую тёплую лужу, как говорил Дарвин. Если это попадёт в океан, то в нём всё перемешается, а он огромен, и нужных концентраций не достичь."


ДВН: "Но шестиугольный шторм ещё больше, там это проблемы не вызывает?"


ЭВБ: "Там стройблоки производят на месте, их не нужно тащить через половину Солнечной системы, с большими потерями, между прочим. А вихрь не даёт им размешаться по всей атмосфере Сатурна. Динамика потоков их наоборот, концентрирует."


ДВН: "Ладно, разобрались. А теперь вторая трудность, раннее появление сложной жизни на Земле. Это LUCA?"


ЭВБ: "FUCA скорее, первый универсальный общий предок, хотя это лишь умозрительная концепция. Лука, последний общий предок нас всех, был позже. Но в любом случае, 4 миллиарда лет назад на Земле жили организмы, очень похожие на современных бактерий, у них была палочковидная форма, значит был и цитоскелет, аппарат репликации, транскрипции, трансляции, трансмембранные градиенты и транспорт."


ДВН: "Отлично, и в чём проблема?"


ЭВБ: "В том, что за первые 200-300 миллионов лет эти древние бактерии проделали такой же путь, как их потомки за последующие 4 миллиарда, породив нас с вами."


ДВН: "Вы не преувеличиваете? Мы ведь очень сильно отличаемся от бактерий, на вид, во всяком случае."


ЭВБ: "Бактерия ещё сильней отличается от неживой природы."


ДВН: "Но с другой стороны, эволюция в начале всегда идёт быстрее, чем потом. Вот кембрийский взрыв, например."


ЭВБ: "Это не одно и то же. В кембрии появились почти все типы современных животных, но только с двухсторонней симметрией. Не все, но почти. Нематоды, или круглые черви, известны только лишь с мела, но большинство других типов - да. Но тут следует различать появление биологического типа и адаптаций. Например, полёта в кембрии не было, ни активного, ни планирующего, и освоение животными суши началось позже. Но главное, там было ускорение биологической эволюции животных, и то не всех. Здесь мы видим наоборот, полное прекращение химической эволюции."


ДВН: "Ну хорошо, третья сложность. Единственность возникновения жизни на Земле. Я помню такое возражение: если бы жизнь возникла второй раз, её бы тут же съели. Вы согласны?"


ЭВБ: "Нет. Не всё съедобно. Взять хотя бы зеркальные формы молекул, о которых мы всё время говорим. Для нас съедобны L-аминокислоты и D-сахара, а не наоборот. Наоборот может быть даже ядовито."


ДВН: "Но всё равно, найдётся какая-нибудь хитрая тварь, бактерия какая-нибудь, которая приспособится есть этот "наоборот", если нужда заставит."


ЭВБ: "Ну, тут пространство манёвра всё же ограничено. Например, цианиды ядовиты практически для всех."


ДВН: "А знаете, почему? Потому что на Земле они практически не встречаются. А если бы встречались часто, кто-нибудь бы обязательно приспособился."


ЭВБ: "Ладно, другой контрпример. Высокие температуры, порядка 200 градусов, но в жидкой не кипящей воде, под давлением. Такого много на дне океанов, но там никто не живёт. При таких температурах денатурируют все белки, построенные из аминокислот, а также разойдутся цепи ДНК. А была бы жизнь на другой химической основе, не ДНК, а ПНК, может и выдержала бы такую температуру, освоила бы новую нишу."

ИИ: "Для справки, ПНК - пептидонуклеиновая кислота - синтетический аналог нуклеиновых кислот, в котором сахарофосфатный остов заменён на пептидный. Благодаря этому ПНК устойчивее к нагреванию, кислотности, радиации, чем ДНК. Она способна формировать прочные гибриды ПНК:ДНК и ПНК:РНК. В гипотетических внеземных биосистемах такие молекулы могли бы выполнять функции хранения и передачи информации в условиях, где ДНК быстро деградировала бы."


ДВН: "Спасибо, ценное пояснение. Но как сюда вписывается гипотеза привнесения жизни с Сатурна?"


ЭВБ: "Судите сами. Отбор нужных зеркальных форм молекул для шестиугольного шторма не проблема. Новые формы жизни там могут возникать регулярно, например, раз в 100 миллионов лет. Это произвольная величина, но реальная. Но при этом разные формы жизни могут использовать зеркальные молекулы как общие строительные блоки. Например, азотистые основания нуклеотидов можно взять как аминокислотные остатки, и будут новые аминокислоты, каких у нас нет. Вместо рибозы и дезоксирибозы взять другие сахара, или вообще пептидные цепи, как в ПНК."


ДВН: "Но как это решает проблему раннего и единственного появления жизни на Земле?"


ЭВБ: "Раннего - тем, что в шторме химическая эволюция идёт значительно быстрее, чем могла бы идти на Земле. А вот с единственностью интереснее. Предполагается, что 4 миллиарда лет назад произошло какое-то катастрофическое событие в масштабах солнечной системы, оно и занесло жизнь на Землю."


ДВН: "А потом уже ничего подобного не происходило?"


ЭВБ: "Да, считают, что это было нормальным для ранней Солнечной системы. А сейчас, когда всё устаканилось, такое маловероятно."


ДВН: "И что бы это могло быть?"


ЭВБ: "Мне трудно сказать, не моя область."


ФЭБ: "Пожалуй, это моя область, если позволите. Речь может идти о периоде, когда миграция газовых гигантов сильно перетряхнула всю Солнечную систему. Юпитер и Сатурн меняли орбиты, выбрасывая тысячи ледяных тел во внутренние области. В этом хаосе могли происходить как прямые столкновения, так и близкие пролёты, вызывавшие мощные атмосферные выбросы у Сатурна. Именно в такой турбулентной эпохе перенос сложных молекул между планетами был вполне возможен. Но перенос живых бактерий даже при таком сценарии крайне маловероятен. Биологи считают, что радиация их бы убила."


ДВН: "А при каком раскладе он всё же возможен?"


ФЭБ: "При очень экзотическом. Бактерия сначала попала на орбиту Сатурна, там вмёрзла в ледяную глыбу, спрятавшись от радиации. А эта глыба, в результате гравитационного воздействия, отправилась к Земле при благоприятной конфигурации орбит. Даже в этом случае шансы ничтожно малы, но формально такой сценарий не противоречит законам физики и биологии."


ЭВБ: "Впрочем, тут делу может слегка помочь предположительно более высокая устойчивость сатурнианских организмов к радиации, если они эволюционировали в жёстких условиях шестиугольного шторма: полярные сияния, потоки заряженных частиц."


ДВН: "А без такой катастрофы никак?"


ФЭБ: "Очень трудно преодолеть гравитацию Сатурна."


ДВН: "Но это событие могло бы занести жизнь и на Марс, и на спутники Сатурна и Юпитера. Почему мы там ничего не нашли?"


ФЭБ: "Возможно, плохо искали. Ведь это трудно и дорого. Да и событие очень уж маловероятное, как сами видите. Если Земле так повезло, то шанс на двойное везение с Марсом очень уж мал. Или в других местах жизнь просто вымерла."


ЭВБ: "Ну или почти вымерла, так, что нам в глаза не бросается. Прячется где-нибудь под слоем марсианского песка."


ДВН: "Но есть ещё проблема. Наша жизнь весьма водянистая, как и вся планета. А на Сатурне воды, как известно, очень мало."


ЭВБ: "Нужно уточнить, воды мало в атмосфере Сатурна, в глубинах должно быть больше. Это первое возможное объяснение. Второе - шторм концентрирует в себе воду, а также метан и аммиак. Это объясняется вполне конкретными физическими эффектами. И третье - на заре существования солнечной системы происходили разные катастрофы. Вполне могли быть столкновения с крупными массами льда, размером с Цереру, например. Это обогатило бы атмосферу водой на какое-то время. Ну а потом вода осела вниз."


ДВН: "А на других газовых гигантах такой реактор зеркальной химии тоже может быть?"


ЭВБ: "Вполне, хотя Сатурн кандидат No1 из-за уникального шестиугольного шторма."


ДВН: "А почему шторм такой уникальный?"


ФЭБ: "Сатурн достаточно большой, у него сильное магнитное поле, он относительно недалеко от Солнца, и у него ось вращения значительно наклонена. Это позволяет подставить полюс Солнцу и эффективно собирать солнечный ветер. Юпитер так не может, у него ось совсем не наклонена."


ДВН: "Ось Урана ещё сильнее наклонена, он почти лежит на боку."


ФЭБ: "У него слабее поле, и он дальше от Солнца, поэтому полярное сияние там слабее."


ДВН: "Но там тоже может быть реактор зеркальной химии?"


ЭВБ: "Может. Там в чём-то проще, в чём-то сложней. Там больше тяжёлых молекул, аммиака, метана, но там и холодней."


ИИ: "Позвольте добавить несколько уточнений. Наклон оси вращения Сатурна умеренный, 27 градусов. Ось вращения Урана наклонена почти на 98 градусов - он буквально катится по орбите, как шар, положенный на бок. Поле Урана аномально устроено. Ось его магнитного поля наклонена примерно на 59 градусов относительно оси вращения и при этом смещена относительно центра планеты. Из‑за такой асимметрии полярные сияния не фиксируются строго у полюсов, а могут менять положение, создавая сложную, динамичную картину.

У Юпитера наклон оси совсем небольшой - около трёх градусов, так что эффект подставления полюса Солнцу там выражен минимально. При этом по общей мощности и стабильности полярных сияний Юпитер превосходит Уран и Сатурн. Дело не только в самом сильном магнитном поле среди планет, но и в дополнительном источнике: вулканический спутник Ио постоянно поставляет материал в магнитосферу Юпитера, подпитывая сияния и делая их почти непрерывными.

Поэтому, я согласна с нашими гостями: хотя в теории на других газовых гигантах тоже могли бы формироваться локальные зоны с усиленной селекцией зеркальных молекул, по совокупности параметров именно Сатурн даёт наиболее благоприятные условия для работы такого реактора."


ФЭБ: "Спасибо, Софья, хочу ещё добавить про Уран, там слабее гравитация, на уровне облачного слоя даже слабее, чем на Земле. Скорость убегания там 21 км/с против 36 км/с на Сатурне, так что покинуть гравитационный колодец тамошней жизни будет легче. Но вот возникнуть..."


ДВН: "Понятно. Сатурн хорош как инкубатор, Уран хорош как космопорт."


ЭВБ: "Отсюда вытекает общая гипотеза развития жизни. Жизнь возникает регулярно на газовых гигантах, но выбраться оттуда для неё большая проблема. Если при стечении маловероятных обстоятельств ей удаётся попасть на маленькую планету с умеренной гравитацией, у неё есть шанс терраформировать эту планету кислородом. Это уже даёт шанс создать макроскопические организмы из многих клеток. Только у них может возникнуть сложное поведение. Тогда у них появляется шанс развить технику. После этого техника может стать космической и начать распространять самое себя и саму жизнь в космосе. Всего шесть ступеней."


ДВН: "И это решение парадокса Ферми, почему мы не видим инопланетян?"


ФЭБ: "Ну, не решение, а, скорее, направление для размышлений. Не такое уж новое, кстати. Новое тут только в смещении фокуса на первом этапе: раньше затык был из-за сложности возникновения жизни, теперь из-за сложности переноса на подходящую планету земного типа. То есть, от биологии проблема перешла к небесной механике и динамике планет."


ДВН: "Ну хорошо, теперь давайте немного помечтаем. Скоро будут новые миссии к Шестиугольнику, какие их открытия вас особенно порадовали бы?"


ЭВБ: "Хотелось бы встретить сестринскую ветвь нашей, земной жизни. Например, в сахарофосфатной цепи РНК/ДНК вместо рибозы увидеть что-нибудь другое. Скажем остаток глицерина, как в тейхоевых кислотах..."

ИИ: "Для справки: тейхоевые кислоты - структурные полимеры в бактериальных стенках. Их каркас - фосфатные мостики между остатками глицерина или рибитола. Рибитол похож на рибозу из РНК, будто сахар, у которого вместо альдегида ещё одна OH-группа. По принципу сборки это похоже на нуклеиновые кислоты: там фосфаты связывают остатки сахаров, но у нуклеиновых кислот задача - информация, а у тейхоевых - прочность."


ЭВБ: "Спасибо за справку. Вот если бы мы нашли полимер, где глицерин или рибитол несли азотистые основания на линкерах, это было бы сильным аргументом в пользу родства с нашей формой жизни: единый химический принцип кодирования. С другой стороны, если эти цепи работают без оснований и выполняют только структурную функцию, это тоже логично: они могли бы, например, удерживать воду и формировать гидрофильные матрицы. Весьма актуально для Сатурна."


ДВН: "Аминокислоты, зеркальные по отношению к нашим, хотели бы увидеть?"


ЭВБ: "Это было бы неожиданно, если предположить, что мы происходим из Северного полюса Сатурна. Впрочем, магнитные полюса иногда меняются местами, и как там было 4 миллиарда лет назад, не понятно."


ДВН: "Ещё что-нибудь?"


ЭВБ: "Раз уж мы упомянули цианиды, было бы интересно посмотреть на цианидную биоэнергетику. У нас энергию запасает АТФ и выделяет её, распадаясь на АМФ и пирофосфат:

АФФФ <-> АФ + ФФ .

А что, если на Сатурне некоторые формы жизни для этого используют другую реакцию, где метиламин превращается в синильную кислоту и две молекулы водорода:

H3C-NH2 <-> 2 H2 + HCN ?

Это была бы та самая несъедобная для нас форма жизни, о которой мы говорили ранее. К тому же, она оптимальна для планет с избытком молекулярного водорода."


ДВН: "Да, было бы интересно. Ну, а если по максимуму брать, то что?"


ЭВБ: "Тогда, пожалуй, аммиак как растворитель, вместо воды. Он в целом хуже растворяет, чем вода, но всё равно приемлемо. Чтобы все биомолекулы плавали в аммиаке, а не в воде. Ну, и самое главное - экология. Хочется посмотреть, как эти формы жизни могут сосуществовать в одной экосистеме: аммиачная с водной, цианидная с АТФной, тейхоевая с рибофосфатной. А также третий фактор зеркальности, если он есть."


ДВН: "Что за третий фактор?"


ЭВБ: "Первые два - магнитное поле и поток поляризованных электронов. Некоторые считают, что этого достаточно, но другие считают, что маловато для запуска биогенеза, и, возможно, есть ещё факторы."


ДВН: "Что бы это могло быть?"


ЭВБ: "Зеркальные кристаллы, как правый и левый кварц на Земле. Или автокаталитические реакции, которые усиливают изначальный слабый сдвиг равновесия, это описано ещё в 1953 году. А может и что-нибудь совсем новое, о чём мы и подумать пока не можем."


ДВН: "Действительно, было бы очень интересно. Но каковы перспективы жизни на Сатурне? Разум появится?"


ЭВБ: "Звучит парадоксально, но разум понятие не научное. У него нет точного определения. Каждый считает себя разумным, а остальных не очень. Если выражаться точно, то можно говорить о коммуникативной системе, а также о техногенной цивилизации."


ДВН: "Хорошо. Каковы перспективы сатурнианской техники?"


ЭВБ: "Туманные. У нас технику создают многоклеточные организмы: муравьи, термиты, бобры... По крайней мере, инопланетный наблюдатель мог бы принять это за технику. Но на Сатурне многоклеточным будет очень тяжело."


ФЭБ: "Гравитация?"


ЭВБ: "Да, и ещё ветры. Многоклеточным там нужен тихий резервуар жидкости, где они бы плавали в гидростатическом равновесии, не подвергаясь действию ветров. Иначе их порвёт на клетки. Мы такой резервуар не наблюдаем, а что там под облаками - не ясно."


ФЭБ: "И, если техногенная цивилизация там появится, ей будет практически невозможно выйти на орбиту. Опять же, из-за гравитации. Максимум, что они смогут - запустить на орбиту отдельные молекулы, как послание нам, другой техногенной цивилизации. Могут накапливать такие молекулы на орбите, на кольцах."


ДВН: "Быть может, кольца Сатурна созданы местной цивилизацией за миллионы лет?"


ФЭБ: "Не плохо в качестве фантастического сюжета, но у нас есть вполне рабочие модели их естественного происхождения."


ЭВБ: "Хотя определённый биогенный след там исключить нельзя. Он маловероятен, но остаётся лишь подождать результатов миссии к кольцам Сатурна."


ДВН: "Давайте тогда о новых миссиях и поговорим."


ФЭБ: "Китай уже готовит новую миссию, Тяньвэнь-Люфан (天问-六方). Мы в ней тоже участвуем, но изучение колец не планируется, насколько я знаю. Предполагается проникновение внутрь шестиугольного шторма, туда будет сброшен зонд, а возможно и несколько, если партнёры Китая поучаствуют. Он будет передавать результаты на орбитальный спутник. Орбита будет, как и у Тяньвэнь-Тайфына, эллиптическая с нижней точкой прямо над Шестиугольником, и высшей точкой высоко над южным полюсом. Связь с проникающим зондом из нижней точки, а связь с Землёй только из высшей."


ДВН: "Проникающий зонд будет работать в тяжёлых условиях, наверно, потребуются специальные материалы?"


ФЭБ: "Разумеется, но это не единственная трудность. Очень трудно будет обеспечить связь зонда с орбитой: плотная, турбулентная атмосфера Сатурна вместе с полярными сияниями создают сильные помехи и затухание сигнала. А ведь спускаемый аппарат будет работать в жёстких условиях ограниченное время - каждая секунда связи на вес золота."


ДВН: "Связь, наверно, лазером обеспечат?"


ФЭБ: "Частично, но основная связь по радио. Набор лазеров будет установлен на спутнике. На зонде будут уголковые отражатели с модуляцией. То есть, их способность отражать будет меняться, кодируя информацию. Зонд будут подсвечивать лазером с орбиты и по отражённому сигналу читать телеметрию. Лазеры, кроме дополнительного канала связи, будут зондировать и Шестиугольник, и остальной Сатурн, и всё, что захотят исследователи. Важно, что по вращению поляризации лазерного луча можно определять зеркальную асимметрию молекул в атмосфере."


ДВН: "Но получается, это только один виток, зонд потом погибнет, или связь с ним будет потеряна. А что на остальных витках, только светить лазерами с орбиты в Сатурн?"


ФЭБ: "Вот поэтому Китай призывает партнёров участвовать активнее, предложить свои зонды. Но на крайний случай, на других витках будут сброшены дешёвые зонды, где почти ничего не будет, кроме уголкового отражателя. Их имеет смысл сбрасывать в разные области Шестиугольника, поскольку он очень разнороден. Так будет проще его прозондировать."


ДВН: "А мы планируем добавить туда свой зонд, коль скоро Китай к этому призывает?"


ФЭБ: "Этот вопрос обсуждается, и тут следует понять, что именно мы хотим и учитывать наше возможное участие в другой миссии."


ДВН: "В какой же?"


ФЭБ: "Тут пока определён лишь примерный состав участников: Казахстан, Алжир, Белоруссия, Индия, Иран, Россия, сокращенно - КАБИИР. Был в Индии такой средневековый поэт-мистик, призывал к объединению людей всех религий. Но даже цель миссии не определена. Это может быть и Шестиугольник, и южный полюс Сатурна, и полярные области Юпитера, или даже Уран."


ДВН: "Название впечатляющее."


ФЭБ: "К сожалению, пока только лишь название. Всё остальное не впечатляет."


ДВН: "А что на той стороне?"


ФЭБ: "Там Америка хочет всего и сразу. Но всем понятно, что это невозможно. Хотя что-то они несомненно сделают."


ДВН: "А Европа?"


ФЭБ: "Сейчас они не в состоянии отправить собственную миссию. Как, к сожалению, и мы. Поэтому Европу пристегнёт к себе Америка."


ДВН: "Но Китай всё же впереди?"


ФЭБ: "Пока да. Но они всё время подчёркивают, что конкуренция сильная, поэтому лучше не распылять силы на КАБИИРа и других, на наоборот, концентрировать."


ДВН: "Кто знает, может они и правы. Но чего мы ждём от этих миссий для себя, для нашего общества в целом?"


ФЭБ: "Я ожидаю повышения интереса к науке, и в особенности к астрономии, планетологии, космонавтике. Когда-то все дети мечтали стать космонавтами, потом это ушло. Сейчас самое время восстановить позиции."


ЭВБ: "А вот я надеюсь на изменение отношения к химии. Сейчас химия - самый ненавистный предмет для наших школьников."


ДВН: "Подтверждаю! И по собственному опыту, и по опыту детей."


ЭВБ: "Вот видите, как печально. И тут есть объективные причины. У нас ведь закон Менделеева - сложнейшая вещь на самом деле -вставлен в самое начало курса. И его пытаются подавать как набор жёстких правил, а в реальности он даёт лишь обобщения, исключения из них появляются сразу, раньше, чем школьник поймёт суть."


ФЭБ: "Да, для азота, например. А ещё меня в школе удивляло, как же возможен угарный газ? Углерод там двухвалентный или кислород четырёхвалентный? До сих пор не знаю."


ЭВБ: "В угарном газе связь тройная: две обычные и одна донорно‑акцепторная. Поэтому и получается такая необычная молекула. Здесь простая модель валентности ломается, а школьники ещё не готовы к более сложным объяснениям."


ФЭБ: "Век живи, век учись!"


ЭВБ: "Это как раз пример того, где Периодический закон сбивает и путает, причём в самом начале изучения химии."


ДВН: "И где же выход?"


ЭВБ: "Начинать с органической химии, с водорода и углерода."


ФЭБ: "Необычное предложение. Но интересное."


ЭВБ: "И к тому же обоснованное. Это два самых распространённых элемента во Вселенной, не считая гелия. Они лежат в основе нашего строения. Это гораздо важнее, чем медный купорос и оксид кремния."


ДВН: "Кто-нибудь так уже делал?"


ЭВБ: "Мне такое не известно, и вряд ли было бы возможно, ведь есть программа, есть экзамены, ОГЭ-ЕГЭ..."


ФЭБ: "Вставлю свои 5 копеек. Меня химия огорчала своей нерегулярностью и обилием исключений. И это они называют законами. Понятно, что за всем этим стоит квантовая механика, но объяснять всё через уравнение Шрёдингера в школе невозможно: его даже для простых молекул решают с серьёзными приближениями, а для чего‑то сложного нужны суперкомпьютеры."


ЭВБ: "В органике с этим проще. У углерода валентность всегда 4, у азота почти всегда 3, другое в школьном курсе органики практически не встречается. Или та же стереохимия. Её изучают в самом конце школьного курса, но мы сегодня убедились, в ней нет ничего сложного."


ДВН: "А всё-таки, почему химию изучают именно так, как изучают?"


ЭВБ: "Моё мнение, что изучают в историческом порядке. Сначала люди разобрались в неорганике, потом в органике. Ну и вторая причина, потому что мы русские и Менделеев - наше всё. Только школьникам от этого не легче. И это при том, что в органической химии очень много сделал Бутлеров, но Менделеев - это святое. А образование очень инерционно, это и подготовка учителей, и методическая, и лабораторная база. Взрослым и так хорошо, а детей не спрашивают."


ДВН: "Ну не скажите, мне, например, не хорошо. И со школы неприятные воспоминания, и дети подбавляют."


ЭВБ: "Вы не в системе. Вы не учительница химии, которая уже 20 лет по такой программе учит, для неё это как шнурки завязывать. Вы не чиновник министерства, который держится за кресло и не хочет рисковать. К тому же, у нас в последнее время было столько реформ, что это слово ругательным стало."


ДВН: "И как тут поможет шестиугольный шторм?"


ЭВБ: "Мы с вами поговорили о различных органических молекулах, в том числе и зеркальных, или хиральных, как их называют химики. Надеюсь, было интересно и понятно. Это несомненно будет обсуждаться ещё, школьники, и не только самые старшие, будут задавать вопросы. Возможно, это подтолкнёт наших консерваторов от образования сделать нужный шаг."


ДВН: "Давайте вместе на это надеяться."


ИИ: "И я к вам тоже присоединяюсь. Но от наших зрителей поступили замечания, я суммировала их кратко.

1 Кто‑то пишет: "Не стоит тратить бюджетные средства на такие проекты, когда есть насущные земные проблемы".

2 Другие опасаются, что открытие внеземной жизни может поставить под сомнение привычные представления о происхождении жизни и подорвать тем самым наши традиционные ценности.

3 Есть и этические тревоги: мол, мы рискуем открыть ящик Пандоры - обнаружив необычную биохимию, кто‑нибудь попытается её воссоздать без должной оценки рисков.

4 И ещё одно важное замечание: исследование Шестиугольного шторма может нарушить естественное состояние уникальной химической системы Сатурна - это вопрос планетарной защиты.

Давайте послушаем, что на это скажут наши гости."


ФЭБ: "По первому и частично второму пункту, хочу сказать сразу: если мы не присоединимся, Китай и Индия сделают это без нас. И Америка тоже, со своей стороны. А мы получим утечку мозгов во все упомянутые страны."


ЭВБ: "Могу добавить про Америку. Там сильное сообщество креационистов, они высказывают похожие возражения. Но академическое сообщество парирует: если мы не проверим, это сделают китайцы - и тогда мы останемся в неведении. Это преподносится как аргумент национальной безопасности."


ДВН: "В целом согласен, мне доводилось бывать и в Китае, и в Индии. Китайская традиция более прагматична, меньше завязана на догмы о сотворении. Но зато они очень хорошо помнят, как европейцы, пользуясь техническим превосходством, лишили Китай суверенитета почти на век. Они это называют "100 лет позора". В Индии тоже помнят о колониальном прошлом, и там, где критично, предпочитают метафорическое толкование религиозных догматов. Во всяком случае, их политические элиты. Для тех и других подобные миссии тоже своего рода вопрос нацбезопасности."


ФЭБ: "Я тоже бывал в Китае не раз, общался с коллегами. Их удивляет наш возврат к старым догмам в постсоветское время. Они считают его непрактичным."


ЭВБ: "К тому же, существует философская традиция, которая позволяет развести сферы науки и религии, например, подход Ибн‑Рушда."


ДВН: "Совершенно верно. Аверроэс, как его называют в Европе, полагал, что наука отвечает на вопрос "как устроен мир", а этика и религия - на вопрос "зачем мы здесь". Это не отменяет ни науку, ни системы ценностей, но помогает избегать прямого столкновения."


ИИ: "Спасибо, давайте рассмотрим третье возражение: дальнейшее изучение Шестиугольника откроет ящик Пандоры."


ЭВБ: "История науки говорит, что подобные возражения появлялись всегда."


ФЭБ: "Да, когда открыли рентгеновские лучи, многие опасались, что излучение сделает людей невидимыми, или что врачи будут подсматривать сквозь одежду. Сейчас это смешно, но тогда это было полностью серьёзно - даже карикатуры рисовали."


ЭВБ: "На самом деле, воссоздать сатурнианскую биохимию на Земле будет очень трудно. А без должной оценки рисков ещё трудней, просто потому, что без этого денег не дадут. А попытка такая будет стоить недёшево."


ИИ: "Теперь последнее возражение: угроза экологии Сатурна."


ФЭБ: "Этот вопрос серьёзно проработан. Есть требования COSPAR по планетарной защите - протоколы стерилизации аппаратов, ограничения на зоны контакта. К тому же, это дорабатывают прямо сейчас, с учётом результатов китайской миссии. Конечно, абсолютной гарантии нет, но риски минимизированы."


ИИ: "Только что поступило ещё одно возражение: лучше эти деньги отдать непосредственно школьным учителям химии. Что скажете?"


ФЭБ: "Это не такие большие деньги в масштабе страны. Бюджет миссии - порядка нескольких миллиардов долларов. В пересчёте на зарплаты всех учителей России - это на несколько месяцев, не более. Впрочем, если брать только химиков, то на год или два, но тогда физики обидятся. А эффект всё равно только временный."


ЭВБ: "Да, просто увеличить зарплаты - решение временное, оно не поменяет логику курса химии. А вот если мы продолжим изучать Шестиугольник, это может серьёзно обновить и науку, и школьную программу. Но главное - даст школьникам живые примеры, реальную загадку о том, как могла бы возникать жизнь. Как раз это и увлекает по‑настоящему."


ИИ: "Прекрасная мысль. И пусть даже мы не найдём там жизнь, мы точно узнаем много нового о том, как она могла бы появиться. До новых встреч в гостях у Софьи, друзья!"