Учёные ограничили вероятность биохимии земного типа под поверхностью Титана
Титан, самая крупная луна Сатурна, долгое время считался одним из главных кандидатов на внеземную жизнь в Солнечной системе. Его плотная азотная атмосфера, метановые дожди и озёра из жидких углеводородов на поверхности делают его уникальным среди всех спутников планет. Кроме того, данные миссии «Кассини-Гюйгенс» указывали на возможное наличие подземного океана из жидкой воды — одного из главных условий для жизни в привычном нам понимании.
Среди исследователей даже высказывались идеи о существовании жизни, основанной на иной, метановой химии, или же скрытой в глубинах ледяной коры. Однако недавнее исследование поставило под сомнение эту гипотезу — по крайней мере, в том виде, в каком мы её представляли.
Подводный океан без «строительного материала»
Целью нового исследования стало выяснение, как много органических молекул — в частности углеродсодержащих — может попасть с поверхности Титана в его внутренний океан. Основной источник таких соединений — кометы, сталкивающиеся с ледяной оболочкой спутника. При ударах они вызывают кратковременное локальное таяние льда, в результате чего образуются лужи, где могут происходить реакции между водой и органикой.
Эти жидкие участки потенциально служат каналом, по которому органические молекулы проникают вглубь, к океану под ледяной корой. Учёные смоделировали частоту и силу кометных ударов за всю историю Титана, оценив, сколько органического материала таким образом могло попасть внутрь.
Результат оказался разочаровывающим: количество углерода, поступающего в океан, слишком мало, чтобы поддерживать сложные биохимические процессы, аналогичные земным. Хотя жидкая вода может присутствовать, одного этого недостаточно. Без достаточного количества углерода и других жизненно важных элементов невозможна химия, необходимая для формирования даже простейших организмов.
Надежда на жизнь тускнеет, но интерес к Титану не исчезает
Это открытие стало ударом для тех, кто надеялся на существование жизни в этом далёком ледяном мире. Но учёные подчёркивают: разочарование не означает конец интереса. Наоборот, эти данные помогают уточнить условия, при которых могла бы возникнуть или существовать жизнь — и дают ценные ориентиры для будущих исследований.
Особое значение теперь приобретает миссия Dragonfly, которую NASA планирует запустить к Титану в 2028 году. Этот роторный аппарат будет перемещаться по поверхности спутника, исследуя его геохимию, климат и особенно — пребиотическую химию. Даже если жизнь не возникла, на Титане могут существовать ключевые органические молекулы, важные для понимания того, как началась жизнь на Земле.
"Даже в отсутствии жизнеспособной среды, Титан остаётся природной лабораторией, в которой можно изучать, как из простых соединений формируются сложные органические структуры", — отмечают авторы исследования.
Почему важен углерод
На Земле углерод — основной строительный элемент всех известных форм жизни. Он образует прочные цепи, может легко соединяться с водородом, кислородом, азотом и другими элементами, создавая разнообразные молекулы — от сахаров до ДНК. Без достаточного количества углерода любые попытки развития биологических систем невозможны.
Исследование Титана показывает: даже если у планетарного тела есть жидкая вода, этого недостаточно. Нужен не только растворитель, но и «сырьё» — органика в нужной концентрации и с доступной энергетикой. И именно в этом Титан, по-видимому, не дотягивает.
Холодная надежда для горячих вопросов
Сценарий жизни на Титане пока отодвигается на второй план. Но это не делает спутник Сатурна менее важным объектом для науки. Его уникальные климатические, атмосферные и геохимические условия позволяют тестировать гипотезы о происхождении жизни в экзотических средах, которые могут существовать за пределами Солнечной системы.
Миссия Dragonfly в этом контексте может сыграть ключевую роль. Если на Титане будут найдены следы сложной органики, это может помочь реконструировать химические «предбиологические» этапы — те, что привели к жизни на Земле.
Уточнения
Тита́н (др -греч. Τιτάν) — крупнейший спутник Сатурна.