Для жизни высокоорганизованных существ совершенно необходимо присутствие кислорода прежде всего потому, что процессы окисления — это основные источники энергии для живого организма. Но так как условия жизни на Марсе во все эпохи его существования сильно отличались от земных из-за меньшей силы тяжести, то, следовательно, живому существу при прочих равных с Землей условиях придется на Марсе затратить около 40 процентов той энергии, которую оно тратит на Земле для совершения работ, связанных с преодолением силы тяжести — то есть фактически всего того тепла, которое не связано с поддержанием температуры тела.

Есть основания предполагать, что человек Земли — уроженец ее тропических областей. Разумный марсианин тоже должен быть уроженцем наиболее теплых областей южного полушария Марса. Но средняя температура этих областей около 10–15 градусов вместо 20–25 градусов тропических областей Земли. Если у человека температура тела приблизительно на 10 градусов выше средней температуры тропических областей Земли, то при переносе подобной аналогии на марсианина температура его тела должна быть около 25 градусов. При такой температуре даже у земного человека большинство биологических процессов еще протекает некоторое время более или менее нормально.

Организм же марсианина в процессе эволюции жизни на Марсе вполне мог приспособиться к нормальному существованию при такой температуре тела. Конечно, тогда многие жизненные процессы, с пашей, земной, точки зрения, будут протекать иначе, чем на Земле, но это компенсируется значительно меньшей силой тяжести. Может быть также, что механизм тепловой регуляции марсианина допускает существенное отличие температуры для разных органов его тела. Но если небольшая сила тяжести не вполне компенсирует замедление процессов, происходящих из-за меньшей температуры тела, то эволюция живых существ на Марсе должна была протекать более медленными темпами, чем на Земле.

Учитывая все это, можно предположить, что для марсианина, вероятно, будет достаточно для поддержания нормальной жизни 40 процентов от содержания кислорода в атмосфере Земли, то есть 8 процентов кислорода во всей атмосфере. Невольно вспоминаются данные Адамса и Джонса, которые нашли близкую величину для содержания кислорода в атмосфере Марса — около 7 процентов. Почему эти данные не были вторично подтверждены, мы подробнее скажем ниже.

Источником кислорода в атмосфере Марса вне всякого сомнения следует считать процессы фотосинтеза у растений.

Сплошь покрытые растительностью «моря» Марса, по-видимому, и служат «фабриками кислорода», пополняющими естественную убыль его. Можно предположить, что эта растительность однодневная, ибо только такие растения с однодневным циклом существования были бы наиболее приспособлены к резким сменам температур дня и ночи, амплитуда которых может достигать 60–90 градусов. Особенность таких растений в отличие от земных в том, что, будучи генераторами кислорода, они не расходуют его ночью, так как биологические процессы при низких ночных температурах резко замедлены. Но, конечно, не исключена возможность существования растительности с более длительным циклом развития, однако тоже замирающей на ночь, подобно зимующим растениям Земли.

Но почему же кислород до сих пор еще не обнаружен в атмосфере Марса? Не считая несовершенства современных астроспектроскопических методов его обнаружения, это может быть вызвано следующими причинами: во-первых, поскольку источники кислорода на Марсе растения-однодневки, то его содержание в атмосфере должно быть переменным, повышаясь к концу дня (максимум температуры на Марсе приходится на 14 часов) и резко снижаясь к концу ночи и в начале дня; во-вторых, кислород должен быть сосредоточен в самых нижних слоях атмосферы Марса, главным образом над низинами. Вот эти условия и резко ухудшают возможности обнаружения кислорода.

Обладая меньшей силой тяжести, Марс, естественно, должен иметь атмосферу, сильно обогащенную тяжелыми газами. Скорость убегания для газов на Марсе составляет немного менее половины земной, что, однако, еще достаточно для удержания азота и кислорода. Следует только отметить, что убеганию кислорода будут содействовать процессы ионизации верхних слоев атмосферы Марса. Следовательно, доминирующую роль должны играть тяжелые газы. Прежде всего приходит мысль об углекислом газе. Хотя содержание его в атмосфере Марса гораздо больше, чем на Земле, оно не превышает одного процента или около того. Американский астроном Браун высказывал идею, что главный компонент марсианской атмосферы — аргон. Нам кажется, что, по многим причинам, таким главным компонентом следует признать криптоно-ксеноновую смесь с преобладанием первого. Французский же астроном Вокулер предполагает, что аргон на Марсе такого же происхождения, что и на Земле, и содержится его столько же, то есть около 1,2 процента, а 98,5 процента атмосферы Марса состоят из азота. Однако все эти рассуждения гипотетичны и основаны не на непосредственном определении содержания азота (которое пока еще невозможно), а на полном переносе на Марс земных условий.

В то же время инертные газы распространены в космосе довольно широко. По этому поводу Браун пишет: «Было бы удивительным с точки зрения физики ядра, если бы редкие газы встречались гораздо реже, чем другие элементы, стоящие с ними рядом в периодической системе». Почему, например, аргон должен быть распространен в космосе меньше, чем кальций, натрий, хлор, алюминий, никель? Что же касается криптона и ксенона, то их содержание в космосе было высчитано Брауном из предпосылки, будто распространенность их примерно такова же, что и на Земле. Это предположение кажется нам недостаточно обоснованным хотя бы потому, что инертные газы имеют наиболее устойчивые конфигурации электронных оболочек, к типу которых стремятся другие элементы путем отрыва или присоединения внешних электронов. Уже только это соображение дает возможность предположить значительное распространение инертных газов в космосе.

Мы не знаем источника происхождения космических инертных газов, исключая гелий и отчасти неон. Произошли ли наиболее тяжелые инертные газы в результате радиоактивного распада или же, наоборот, ядерного синтеза, пока не установлено. Известные нам процессы радиоактивного распада, по-видимому, не могут обеспечить всего количества тяжелых инертных газов, имеющихся в космосе. Каким же может быть источник, создавший аргоно-криптоно-ксеноновую атмосферу на Марсе? Возможны две предпосылки: либо эти газы присутствовали в атмосфере Марса с самого начала, либо они образовались на самой планете впоследствии.

Но мы знаем очень мало процессов, приводящих в конечном итоге к образованию стойких изотопов криптона и ксенона. С другой стороны, имеются некоторые соображения в пользу первичного происхождения такой атмосферы из тяжелых инертных газов. Так, по взглядам некоторых космогонистов, Марс и Луна имеют несколько иное происхождение, чем Земля, Венера и Меркурий. Советский космогопист профессор Б. Ю. Левин отмечает огромный дефицит на Земле тяжелых инертных газов по сравнению с их космическим изобилием. Он также отмечает исключительность положения Марса, который мог недополучить часть твердых веществ из-за соседства с массивным Юпитером. Но, может быть, в силу этого обстоятельства Марс смог удержать тяжелые инертные газы, чего не смогла сделать Земля?

Предположим, что атмосфера Марса состоит в основном из смеси криптона с ксеноном (с преобладанием первого) и примесью относительно небольших количеств аргона, азота, кислорода и углекислого газа. Такая атмосфера обладала бы удивительными особенностями, полное представление о которых сможет дать лишь труд многих специалистов. Все же попробуем представить себе наиболее любопытные свойства такой атмосферы и попытаемся усмотреть, нет ли в них причин некоторых уже известных из наблюдений загадочных особенностей атмосферы красной планеты.