Спутник Сатурна Титан является единственным телом в Солнечной системе, кроме Земли, имеющим озера и даже моря. Однако с точки зрения астробиологов, он не является приоритетом для немедленного изучения. Как же так? Да все просто. Виной всему вода. Точнее, ее отсутствие.
Некоторые земные формы жизни научились выживать при самых экстремальных условиях. Однако все они используют воду. Без воды нет на Земле жизни в том виде, в каком мы ее знаем. Именно поэтому неофициальным девизом НАСА в процессе исследования космоса в последние несколько десятилетий стала фраза «следовать за водой». И проблема, в данном случае, здесь вот какая – озера и моря на Титане состоят вовсе не из воды. А из жидких метана и этана. Может ли в этих условиях существовать какая-то экзотическая форма жизни? Загадка. Но давайте поразмышляем.
Могут ли появиться клеточные мембраны на Титане?
Простейшая автономная форма жизни – это клетка. А что такое клетка, как не мембрана, заполненная водой, генетическим материалом и органеллами? Земные микроорганизмы используют мембрану с двухслойной липидной структурой. Это позволяет отделить внутреннюю среду от внешней. Однако использование такой мембраны невозможно на Титане. Потому что вода является полярной молекулой. И, следовательно, хорошим растворителем для других полярных веществ и ионов. А вот метан неполярен. Однако в принципе можно предположить, что в метане возможна обратная двухслойная мембрана. То есть структура с неполярными и гидрофобными концами фосфолипидов, направленными к внешней и внутренней сторонам мембраны.
Но, к сожалению, такой сценарий невозможен. Гидрофобные хвосты мембраны представляют собой углеводороды. И, следовательно, будут очень жесткими при очень низких температурах Титана (около -180º C), предотвращая образование мембраны. Кроме того, головки фосфолипидов содержат атомы кислорода и фосфора, двух элементов, которые, возможно, очень редко встречаются в морях Титана. Так что? Мы можем забыть о жизни на Титане?
Не торопитесь. Потому что есть еще азотосомы, новый тип везикулы, состоящей из соединений азота вместо фосфолипидов, которые могут быть стабильными и гибкими при низких температурах морей Титана. Исследователи, открывшие эту структуру, провели молекулярное моделирование с учетом поведения молекул при -180ºC и подтвердили, что азотосома на основе акрилонитрила может быть хорошим кандидатом на роль мембраны гипотетического титанового микроорганизма! А акронитрил в атмосфере Титана есть! Так что, вроде бы, все не так плохо.
Возможно, но маловероятно
Теперь предстоит разобраться, как объединить азотосомы с результатами более ранних исследований. В них говорится, что микроорганизмы на Титане будут больше земных из-за более низкого поверхностного натяжения метана. Просто представьте себе бактерии размером с камень! Которые, при этом, будут практически бессмертны благодаря чрезвычайно медленным метаболическим процессам!
Само собой разумеется тот факт, что на Титане может образоваться эквивалент простых лизосом, не обязательно означает, что в этих условиях возможна жизнь. Метаболические процессы и передача генетической информации в отсутствие воды и при крайне низких температурах будут сильно отличаться от таковых на суше. Возможно, настолько отличаться, что жизнь на Титане будет просто невозможна. Но в любом случае мы не узнаем истины, пока не попадем туда.
Но на самом деле на Титане все же может быть жизнь, похожая на земную. То есть использующая воду. Это может быть возможно благодаря процессам криовулканизма, который, как предполагается, очень распространен на этом спутнике. Если бы на Титане существовали криовулканы, это было бы идеальное сочетание жидкой воды, относительно высоких температур и органических веществ. А если и нет у него таких вулканов, то есть жидкая мантия, или даже внутренний океан. Такой же, как например, у Ганимеда или Каллисто.
Возможно, именно там и прячется жизнь.