Пребиотическая эволюция спутника Титан

Титан считается одним из самых перспективных мест в Солнечной системе для поисков признаков так называемой пребиотической эволюции

Рассказать всей Вселенной!

Наряду с Марсом, Европой и Каллисто Титан считается одним из самых перспективных мест в Солнечной системе для поисков признаков так называемой пребиотической эволюции. Это один из этапов химического развития окружающей среды, непосредственно предшествующий появлению жизни. Условия на сегодняшнем Титане очень близки к существовавшим на ранней Земле непосредственно перед появлением первых организмов. И поэтому Титан можно использовать как естественную лабораторию, в которой ученые могут наблюдать некоторые из важнейших этапов химической эволюции, ведущих к зарождению жизни.

Титан и молодая Земля

Однако существуют и значительные различия между древними земными условиями и нынешней средой Титана. Помимо очевидной серьезной разницы в температуре (на Титане холодно, в среднем -180 C) есть и другие отличия. Современная наука считает, что ранняя атмосфера Земли была наполнена преимущественно азотом и двуокисью углерода. Тогда как на Титане преобладает азот с некоторым количеством метана и небольшим количеством других веществ. Считается, что метан Титана, посредством существующей там фотохимии, превращается в этан, ацетилен, этилен. И (в сочетании с азотом) синильную кислоту. Последняя является особенно важной молекулой. Так как по сути — это строительный блок для создания аминокислот.

Ученые проводили множество работ в лабораториях с имитации условий, существующих на Титане. Знаменитый Карл Саган и его коллеги из Корнеллского университета проводили эксперименты, в которых имитировали химию атмосферы Титана. Они изучали смесь азота, метана, водорода и гелия при различных давлениях и концентрациях. А так же подвергали ее воздействию высокого напряжения, чтобы имитировать эффект полярного сияния. Были получены различные органические материалы, включая углеводородные цепи длиной до 7 атомов углерода.

Низкая температура Титана и связанная с этим нехватка жидкой воды могут препятствовать существованию более сложной органической химии. Хотя неясно, в какой степени вулканизм и другие воздействия могут локально обеспечить более благоприятные условия для развития пребиотиков. На Титане существует также возможность проявлений криовулканизма. Это явление, при котором жидкость, вытекающая из вулкана является не расплавленной породой, а жидкой водой. Возможно на Титане она может содержать аммиак и другие антифризы. Наличие такого явления было бы важно. Потому что это позволяло бы хотя бы на короткое время появляться жидкой воде на поверхности. И каким-то образом модифицировать органические вещества.

Давление на поверхности

Атмосферное давление на поверхности Титана на 50 процентов выше, чем на поверхности Земли. И сопоставимо с давлением на дне бассейна глубиной 3 метра. Толстая атмосфера Титана защищает поверхность и органику от вредных космических лучей и ультрафиолетового излучения.

Может ли Титан иметь примитивную жизнь? Ученые начали все чаще задумываться об этом. Одна из возможностей заключается в том, что микроорганизмы могут существовать где-то в недрах Титана. Там жидкая вода может присутствовать постоянно. Другая возможность — это активный водный вулканизм, который приведет к текущим по поверхности потокам воды и появлению возможности поверхностной биологической активности. Титан может также периодически нагреваться в результате ударов крупных метеоритов и астероидов.

В начале 1990-х годов Карл Саган и У. Рейд Томпсон из Корнеллского университета предположили, что крупное воздействие на поверхность Титана растопит его ледяную кору и произведет жидкую воду. Наконец, было высказано предположение что жизнь на Титане может существовать на принципиально иной основе, чем существующая на Земле. Одна из возможностей заключается в том, что вместо воды жизнью могут использоваться углеводороды. На Титане они являются жидкостями. И могут работать для биохимии жизни как растворитель. Во многих отношениях углеводородные растворители даже лучше, чем вода. Потому что они успешнее справляются со сложной органической реакционной способностью.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.


Рассказать всей Вселенной!

Комментировать

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: