Чем пахнет космос

Вчера сын спросил меня: «Чем пахнет космос?», и я задумался. В открытом пространстве – ничем: находящееся там вещество чаще всего слишком разрежено для нашего обоняния. Но если мысленно собрать вещество из хвоста кометы или из облака межзвёздного газа и поднять его концентрацию, – картина меняется.

Почему у космоса вообще есть запах

Мы привыкли представлять космос холодным и пустым. Но на самом деле там полно воды, углерода, серы, спиртов и кислот – всего, что может составить сложный химический букет. Сероводород (H₂S) пахнет тухлым яйцом, аммиак (NH₃) – нашатырём, формальдегид (HCHO) – резкой химией, метанол (CH₃OH) – спиртом. Смешайте их – и получится едкая, многослойная смесь. Запах определяется не столько обилием вещества, сколько его летучестью и чувствительностью нашего носа к конкретным соединениям. Именно поэтому кометы с их ничтожными примесями серы и аммиака могли бы вонять сильнее, чем иная химическая фабрика.

Реальный запах открытого космоса

Прежде чем переходить к гипотетическим ароматам планет и комет, стоит разобраться, что же на самом деле чувствуют люди, побывавшие за пределами Земли. Астронавты и космонавты после выходов в открытый космос единодушно описывают специфический запах, который остаётся на скафандрах и оборудовании:

Астронавт NASA Дон Петтит описал его как «приятные сладковатые испарения от сварки», напоминавшие ему о работе с дуговым сварочным оборудованием.
Другие астронавты сравнивают запах с горелым бифштексом, горячим металлом, отработанным порохом и выхлопными газами.
Пегги Уитсон (астронавт NASA) упоминала смесь озона, раскалённого металла и жареного стейка.
Российские космонавты, в том числе Сергей Рязанский, отмечали, что космос пахнет сваркой и жжёным металлом.
В целом запах часто описывают как «едкий, напоминающий смесь грецких орехов, прогоревших тормозных колодок, пороха и подгоревшего миндального печенья».

Есть две теории, объясняющие этот запах:

Атомарный кислород. На орбите под действием ультрафиолетового излучения Солнца молекулы кислорода (O₂) расщепляются на одиночные атомы. Эти атомы – чрезвычайно активные частицы, которые прилипают к скафандрам и стенкам шлюза. Когда астронавты возвращаются на станцию и шлюз заполняется воздухом, атомарный кислород вступает в реакцию с атмосферным кислородом, образуя озон (O₃) – тот самый запах, который мы чувствуем после грозы.
Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ). Это сложные органические молекулы, которые свободно плавают в космосе, рождаясь в процессах горения умирающих звёзд. На Земле ПАУ знакомы каждому: они есть в подгоревшем мясе на гриле, в выхлопных газах, в угле и нефти. Именно эти вещества, вероятно, дают тот самый «жареный» оттенок запаха. Более того, большая часть всего межзвёздного углерода хранится именно в ПАУ. Попадая в воздух космической станции, эти молекулы и создают уникальный «аромат», который астронавты запомнили надолго.

Комета 67P: тухлые яйца, аммиак и ладан

Начнём с комет. Их основа – вода, угарный и углекислый газы – почти не пахнет. Но рядом всегда присутствуют следовые количества сероводорода, аммиака, формальдегида, сернистого газа (SO₂), метанола и других соединений. Именно они создают букет, который вряд ли можно назвать приятным.

Лучший пример – комета 67P/Чурюмова – Герасименко, изученная аппаратом Rosetta. Прибор ROSINA зафиксировал в её коме воду, углекислый и угарный газы, аммиак, метанол, формальдегид, сероводород, цианистый водород (HCN), сернистый газ, сероуглерод (CS₂) и другие вещества. Учёные ЕКА в шутку окрестили этот химический коктейль «парфюмом кометы 67P». Переведём его на язык обоняния:

сероводород – тухлые яйца;
аммиак – нашатырь, конюшня;
формальдегид – резкая химия;
сернистый газ – жжёная сера;
метанол – спиртовая нота;
цианистый водород (синильная кислота) – горький миндаль (но лучше бы его не нюхать);
сероуглерод – сладковатый химический оттенок.

Дополнительные находки: нафталин и бензойная кислота

Более поздние данные миссии Rosetta, опубликованные в 2022 году, выявили на комете 67P ещё более сложные органические молекулы. Среди них:

Нафталин (C₁₀H₈) – то самое вещество, которое отвечает за характерный запах нафталиновых шариков от моли.
Бензойная кислота (C₇H₆O₂) – натуральный компонент ладана.

Эти молекулы относятся к так называемым пребиотическим – они являются промежуточными звеньями в синтезе сахаров и аминокислот. Их присутствие на комете укрепляет гипотезу о том, что кометы, бомбардировавшие раннюю Землю, могли доставить на нашу планету «кирпичики» для зарождения жизни. Так что запах кометы – это не просто курьёз, а ключ к пониманию того, откуда взялась органика на Земле.

Если бы мы открыли ёмкость с таким концентратом, первая волна ударила бы запахом тухлых яиц. Почти сразу к нему присоединился бы аммиак, а следом – формальдегид и сернистый газ. Лишь на третьем вдохе проступили бы спиртовые, миндальные ноты, оттенки нафталина и ладана. В итоге – вполне земная смесь канализации, конюшни, лаборатории и.. церкви!

Комета Галлея: тухлые яйца и спирт

Галлей – одна из самых известных комет, и в 1986 году её кому исследовали не только «Джотто», но и советские «Вега-1» и «Вега-2». Основной компонент комы – вода, но также присутствуют угарный и углекислый газы, аммиак, метанол, сероводород. Для запаха важны три вещества: сероводород – тухлые яйца (нос к нему сверхчувствителен), аммиак – даёт едкую ноту, и метанол со спиртовым оттенком. Галлея пахла бы как химическая лаборатория: сырость, тухлые яйца, нашатырь и спирт. По сравнению с 67P это менее сложный, но не менее резкий «букет».

Хейла – Боппа: сернистая лаборатория

Комета C/1995 O1 Хейла – Боппа, которую миллионы видели невооружённым глазом в 1997 году, оказалась химически насыщенной. В ней нашли угарный газ, углекислый газ, метанол, метан (CH₄), сероводород, формальдегид, аммиак, этан (C₂H₆), цианистый водород и другие молекулы. Особенно выделялся сероводород – его содержание относительно воды было высоким. Поэтому ожидаемый запах Хейла – Боппа – это прежде всего тухлые яйца, затем горящая сера и раскалённый металл, а после – спиртовые и органические оттенки. Хотя угарного газа там много, он не имеет запаха и к тому же смертельно ядовит, так что на аромат не влияет.

Хиякутаке: конюшня и нашатырь

Комета C/1996 B2 Хиякутаке, знаменитая длинным хвостом, тоже содержала воду, угарный и углекислый газы, метанол, метан, формальдегид, аммиак и сероводород. По составу Хиякутаке напоминает 67P, только без формальдегидной остроты – запах был бы резким, с отчётливыми оттенками конюшни, нашатыря и спирта.

Лавджой: космический алкоголь

Комета C/2014 Q2 Лавджой примечательна богатством органики: метанол, этанол (C₂H₅OH), формальдегид, аммиак, сероводород, цианистый водород, ацетальдегид (CH₃CHO), муравьиная кислота (HCOOH), этиленгликоль (C₂H₆O₂) и другие. Здесь уже открывается необычная картина: если 67P – это тухлые яйца и аммиак, то Лавджой пахла бы спиртом, растворителем, с лёгкими сернистыми и уксусными оттенками и сладковатой органикой. Да, этиловый спирт там присутствует, но в компании с серой и кислотами он воспринимается скорее как растворитель, чем как водка.

Луна: порох и горячий камень

А вот Луна – совсем другая история. Астронавты «Аполлонов», возвращаясь в лунный модуль, описывали запах прилипшей к скафандрам пыли как пороховой. На Луне нет пороха, но лунный реголит миллиарды лет подвергался бомбардировке солнечным ветром и микрометеоритами. Частицы – сухие и химически активные – при попадании в кислородную атмосферу модуля вступали в реакции, и возникал запах сухого пороха с металлическим привкусом. Этот запах был сухим, резким – ничего общего с кометной сероводородной вонью.

Марс: сухая пыль и хлор

Марсианская атмосфера почти полностью состоит из углекислого газа – он сам по себе почти не имеет запаха. Но марсианский грунт содержит перхлораты и другие активные соединения. Под действием ультрафиолета они могут создавать химические реакции. Если бы мы принесли марсианский реголит в земную лабораторию, запах, вероятно, был бы очень сухим, с оттенками горячего камня и слабой хлорной нотой.

Юпитер: многослойная вонь

Самая большая планета Солнечной системы пахнет по-разному в зависимости от того, на какой «этаж» атмосферы вы попадёте. Верхний слой облаков Юпитера состоит из аммиачного льда – запах, который напоминает кошачью мочу или едкие чистящие средства. Спуститесь чуть глубже – и к аммиаку добавится сероводород, привнося знакомую ноту тухлых яиц. Ещё глубже вас встретят фосфор и органические молекулы под названием толины, связанные с бензином. Это добавит к букету нефтянистость и чесночный оттенок. Юпитер можно описать как «вонючую бомбу» – сладковатый ядовитый марципан, который с глубиной становится всё отвратительнее.

Уран: тухлые яйца

А вот Уран – чемпион по сероводороду. В 2018 году учёные подтвердили, что верхние облака этой планеты содержат большое количество сероводорода. А это означает, что Уран пахнет тухлыми яйцами. Интересно, что у газовых гигантов ближе к Солнцу – Юпитера и Сатурна – в верхних слоях облаков сероводорода нет, там господствует аммиак. Так что Уран – уникальная «вонючка» среди планет-гигантов.

Меркурий: ничего

Меркурий находится так близко к Солнцу, что солнечный ветер сдул почти всю его атмосферу. Поэтому в открытом космосе у Меркурия нечем пахнуть. Если же собрать его реголит, он, вероятно, напоминал бы лунный реголит – пах порохом и горячим камнем.

Титан: бензин, растворитель и дым

Титан, спутник Сатурна, – настоящая космическая бензоколонка. Его плотная атмосфера состоит в основном из азота, но содержит массу метана и сложных углеводородов. Под действием ультрафиолетового излучения Сатурна там образуются органические аэрозоли, создающие оранжевую дымку. Если собрать это вещество в достаточной концентрации, нос ощутит бензин, растворитель, дым и сладковатую органику. Метан здесь почти не пахнет, «бензиновый» оттенок создают более сложные углеводороды.

Венера: серная катастрофа

Венера – это филал ада в ближнем космосе и пахнет она подходяще. Её облака – капли концентрированной серной кислоты (H₂SO₄), хотя сама кислота не имеет того самого «серного» запаха. Резкий запах даёт сернистый газ, который там тоже присутствует. Плюс ко всему – невыносимая жара (465 °C), и если бы мы собрали венерианский воздух, он бы отдавал серой, едкой химией и раскалённым камнем.

Межзвёздные облака и центр Галактики

Межзвёздное пространство часто представляют пустым, но в плотных молекулярных облаках полно воды, угарного газа, аммиака, метанола, формальдегида и множества органических молекул. В некоторых из них, например, в Стрельце B2, обнаружили этилформиат (HCOOC₂H₅) – вещество с запахом рома. Там же астрономы находят метанол, этанол, аммиак, цианистый водород, а также бензонитрил (C₆H₅CN) с миндальным запахом и множество других соединений.

Если бы мы собрали весь этот коктейль, в нём чувствовались бы ноты спирта, аммиака, растворителя, горьковатой органики и слабые сернистые оттенки. Этот запах можно сравнить с дыханием гигантского химического реактора, где перемешаны спирт, аммиак, ром (вот это уже по-нашему!) и миндаль.

Сверхновая: сварка и озон

Материал, выброшенный взрывом массивной звезды, – это раскалённый металл, озон, сера, дым и обожжённый камень. Если бы такое вещество попало в земную атмосферу, начались бы бурные реакции, и запах был бы резким, металлическим – как сварочный цех после взрыва.

Метеориты: компост и брюссельская капуста

Космическая химия пахнет не только в космосе, но и при падении на Землю. Свежие метеориты часто имеют характерный запах, который позволяет учёным делать выводы об их составе ещё до лабораторных анализов.

Метеорит Уинчкомб, упавший в Великобритании в 2021 году, классифицируют как углистый хондрит – один из самых примитивных типов метеоритов, сохранивших вещество со времён формирования Солнечной системы. Его фрагменты имели отчётливый запах компоста, что указывало на присутствие сложных органических соединений.
Метеорит Мурчисон (упал в Австралии в 1969 году) описывали как пахнущий денатуратом, битумом и керосином.
Метеорит Агуас-Саркас (Коста-Рика, 2019 год) – по разным описаниям, пах компостом, ванилью и брюссельской капустой.
Метеорит, упавший на дом в Нью-Джерси в 2024 году, имел сильный запах, похожий на серу.

Запах метеорита – первый признак для учёных о том, что перед ними углистый хондрит, богатый органикой, а значит, потенциальный носитель «кирпичиков жизни». Так что наш нос может работать как полевой детектор внеземной химии.

Космическая парфюмерия

Тема космических запахов давно вышла за пределы научных лабораторий. В 2008 году NASA заключило контракт с биохимиком Стивом Пирсом, основателем компании Omega Ingredients. Его задача была простой и необычной: воссоздать запах космоса, чтобы астронавты могли тренироваться и привыкать к нему ещё на Земле. На разработку ушло четыре года.

Опираясь на уже упомянутые описания астронавтов, Пирс создал аромат, а позже, в 2020 году, компания Eau de Space запустила краудфандинговую кампанию на Kickstarter и выпустила парфюм Eau de Space. В описании аромата фигурировали ноты пороха, прожаренного стейка, малины и рома. Стоимость флакона составляла около 30 долларов. Отзывы на аромат, впрочем, оказались полярными: от «это конгломерат промышленных и медицинских запахов» до «это запах горящих шин и жареного бекона».

Кроме того, учёный-астробиолог и дизайнер ароматов Марина Барсенилья создала серию запахов для выставки в Лондонском Музее естественной истории, воспроизводящих ароматы разных космических объектов. Среди них – запахи Марса, Титана и центра Млечного Пути. Так что теперь каждый желающий может если не понюхать космос по-настоящему, то хотя бы приблизиться к этому ощущению.

Так чем же пахнет космос?

Если собрать весь этот космический «парфюм» в одну пробирку – от комет до сверхновых, – получится дичайшая едкая смесь, которую точнее всего описать как «химическую лабораторию, которую очень давно никто не проветривал». Так что, гуляя по пыльным тропинкам далёких планет, мы будем очень скучать по земным запахам..