Где нужно искать жизнь на далеком Титане?

Результаты новых исследований, опубликованные в журнале «Астробиология», говорят о том, что крупные кратеры - это лучшие места, где можно найти строительные блоки жизни на самой большой луне Сатурна - Титане.

0

Холодный мир

Титан – это ледяной мир, пространство, наполненное мертвой органикой. Он покрыт озерами из жидких углеводородов, над которыми стелется густой туман, состоящий азота и метана. Возникает вопрос: почему нет жизни в этом странно похожем на Землю мире? Возможно, в этом виновата низкая температура на поверхности, которая составляет около -179 градусов по Цельсию. Это обстоятельство, вероятно, будет препятствовать осуществлению биохимических реакций. Но есть ли на Титане такие места, которые оставляют надежду на то, что там могут образоваться биомолекулы, такие, например, как аминокислоты. Команда исследователей во главе с доктором Кэтрин Нейш из Университета Западного Онтарио, провела новую работу по анализу пригодности Титана для поддержания жизни. Изображения и данные, полученные с космического аппарата «Кассини» и зонда «Гюйгенс», были использованы для поисков лучших мест, где могут существовать биологические молекулы на поверхности Титана. Жизнь, которую знаем, основана на углероде и использует жидкую воду в качестве растворителя. Поверхность Титана богата содержащими углерод молекулами (углеводородами).Они, как известно, образуют аминокислоты, строительные блоки белков, необходимых для жизни, когда подвергаются воздействию жидкой воды в лабораторных экспериментах.
В этом и заключается проблема: Титан слишком холоден для присутствия жидкой воды на его поверхности. И хотя это не благоприятный вариант для возникновения здесь жизнеспособных молекул, надежда все же есть.

Стирание кратеров

Радиолокационные измерения, произведенные «Кассини», который вращался вокруг Сатурна в течение 13 лет, дали возможность ученым собрать большое количество данных о поверхности этого загадочного мира. Открытия были довольно неожиданными – Титан оказался геологически активен. Радиолокационный прибор «Кассини» показал наличие на поверхности Титана множества долин рек, и не слишком большое количество кратеров. Это указывает на то, что процессы, которые происходят на Титане, разрушают старые кратеры либо заполняют их жидкостью. Обнаружение подобного мира на столь удаленном от Земли расстоянии очень взволновало ученых.
Учитывая столь знакомый, похожий на земной ландшафт, у ученых возник вопрос – где же находятся наиболее подходящие места для поиска признаков существования жизни на Титане? Хотя метановые озера, возможно, и казались очевидным выбором, Нейш и ее коллеги выяснили, что кратеры и криовулканы (районы, где жидкая вода извергается из-под ледяной поверхности Титана) являются двумя наиболее привлекательными для поисков жизни местами. Подобные объекты, вероятно, способны расплавлять подповерхностный лед Титана и превращать его в жидкую воду, что является необходимым шагом для образования сложных биомолекул.

Титан
Sotra Facula – криовулкан на Титане. Это изображение, построенное из радарной топографии с наложенными инфракрасными цветами, показывает кальдеру вулкана, горные вершины и тонкие, яркие потоки от криовулкана. Источник изображения: NASA / JPL-Caltech / USGS / Университет Аризоны

Доктор Морган Кабель из Лаборатории реактивного движения НАСА, расположенной в Пасадене, Калифорния, является экспертом в области «толинов» (органических веществ, образующиеся при смешивании газов и подвергнутых космическому излучению). Ее комментарий:

«Когда мы смешиваем толины с жидкой водой, мы очень легко получаем аминокислоты. Поэтому любое место, где есть жидкая вода на поверхности Титана или вблизи его поверхности, может генерировать прекурсоры для жизни – биомолекулы. Это было бы важно для жизни, которую мы знаем, и это действительно интересно».

Кратеры лучше

На вопрос о приоритетных объектах, вероятнее всего способных поддерживать условия для возникновения пребиотической химии, доктор Нейш дает однозначный ответ – это кратеры. Несмотря на то, что на Титане их не так много, как например, на нашей Луне.
«Кратеры действительно стали явным победителем по трем основным причинам», – заявляет Нейш в журнале «Astrobiology». «Во-первых, мы уверены, что на Титане есть кратеры. Образование кратеров – очень распространенный геологический процесс, и мы видим на Титане круговые особенности, которые почти наверняка являются кратерами, находящимися на его поверхности», – говорит она.
Второй момент заключается в том, что кратеры, вероятно, будут производить больше жидкой воды, чем криовулканы, что означает, что «воде потребуется больше времени для замораживания, поэтому она будет оставаться жидкой более длительное время», – говорит Нейш, добавляя, что жидкая вода является ключевым элементом для сложных химических реакций.
«Последний момент заключается в том, что ударные кратеры должны производить воду с более высокой температурой, чем криовулканы», – говорит Нейш. Горячая вода означает более быстрые скорости химических реакций, что повышает вероятность синтеза необходимых для жизни молекул. «Вода может оставаться жидкой в этих средах в течение тысяч лет или даже дольше», – заявляет, в свою очередь, Кабель.

криовулканы Титана
Sotra Facula – криовулкан на Титане. Это изображение, построенное из радарной топографии с наложенными инфракрасными цветами, показывает кальдеру вулкана, горные вершины и тонкие, яркие потоки от криовулкана. Изображение: NASA / JPL-Caltech / USGS / Университет Аризоны.

Криовулканы же не так горячие. «Когда извергается криовулкан, он обычно прорывается на поверхность при температуре плавления льда, и мы думаем, что любая «лава» (в данном случае, грязная вода) на Титане будет сильно разбавлена аммиаком, который снизит температуру замерзания, что сделает лаву довольно холодной», – говорит Нейш.
Еще одним аргументом не в пользу ледяных вулканов является то, что они являются весьма непредсказуемым процессом. Представьте себе лед, который менее плотен, чем вода, плавающий в стакане воды. «Попытка получить воду на поверхности льда будет весьма затруднена, когда вы имеете такой контраст плотности», – говорит Нейш. «Криовулканизм процесс непростой – и на Титане очень мало свидетельств его деятельности».
На самом деле криовулканизм может быть совершенно на распространен на Титане. «Sotr Facula пожалуй, является единственным примером того, что на Титане, возможно, есть криовулканы», – добавляет Нейш. «Значит, это достаточно редкое явление, если оно вообще там существует».
Хотя Титан и смущает ученых своими характеристиками, поиск жизни в этом холодном мире должен будет когда-то начаться. И результат этого исследования не дает нам ни одного, а трех потенциальных кандидатов на то, где начать эти поиски, и много интересного еще нас ждет впереди.

По материалам журнала Астробиология»

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

Этот сайт использует куки. Вы можете отказаться, если хотитеПринятьПрочитать больше

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: