Титан, крупнейший спутник Сатурна, давно привлекает внимание ученых как потенциально обитаемое место. Однако авторы нового исследования, опубликованного в The Planetary Science Journal, настроены более скептично: даже если жизнь там и существует, ее биомасса может быть настолько мала, что уместилась бы в ручной клади для провоза в пассажирском самолете.
Содержимое
Парадоксы Титана
Одной из уникальных особенностей Титана является его чрезвычайно плотная атмосфера, которая по составу напоминает атмосферу ранней Земли. Кроме того, сатурнианский спутник может похвастаться метановыми озерами, реками и даже осадками в виде углеводородных дождей.
До пролета космического аппарата NASA «Вояджер-1», ученые надеялись обнаружить на Титане следы жизни, но спутник оказался менее гостеприимным местом, чем ожидалось: экстремальный холод (около −180°C) и химический состав поверхностных «водоемов» делают существование привычных нам форм жизни невозможным.
Однако шансы найти жизнь все же сохранились благодаря открытию подповерхностного океана. Под многокилометровой толщей ледяной коры Титана, скорее всего, скрывается жидкая вода — среда, гораздо более подходящая для биохимических процессов, способствующих зарождению и поддержанию жизни. Некоторые астробиологи даже считали, что подповерхностный океан Титана может быть более перспективным местом для поиска внеземной жизни, чем подповерхностные океаны Европы или Энцелада, благодаря обилию органики на поверхности Титана.
Скромный расчет: глицин и ферментация
Команда ученых под руководством Антонина Аффхолдера из Аризонского университета решила проверить этот оптимизм математически. Исследователи сфокусировались на одном из самых вероятных механизмов, которые могли бы поддерживать жизнь в подледном океане Титана – ферментации глицина.
Выбор этой простейшей аминокислоты не случаен. Глицин широко распространен в космосе – его находят в кометах, астероидах и межзвездных облаках. Молекулы-предшественники глицина присутствуют и в атмосфере Титана. Важно и то, что ферментация глицина – древний метаболический путь, не требующий окислителей, которые, скорее всего, редки в изолированном океане спутника Сатурна.
Например, на Земле существуют микроорганизмы, способные выживать в экстремальных условиях, извлекая энергию именно из ферментации глицина. Казалось бы, что подобные экстремофилы — идеальные кандидаты на роль обитателей подповерхностного океана Титана.
Ледяная преграда и космическая доставка
Главное препятствие для развития жизни в подповерхностном океане Титана — огромная толщина ледяной коры, достигающая 300 километров. В отличие от подповерхностного океана Энцелада, который контактирует с внешним миром за счет разломов на южном полюсе, океан Титана кажется полностью изолирован.
Единственный реалистичный путь доставки поверхностной органики в океан — через астероидные удары. Когда крупное космическое тело сталкивается с Титаном, оно способно растопить достаточное количество льда, чтобы сформировать временный жидкий «коридор» между поверхностью и глубинным океаном.
Проблема в том, что плотная атмосфера Титана, как и земная, разрушает большинство космических объектов до их столкновения. Те немногие, что достигают поверхности спутника, теряют слишком много кинетической энергии, чтобы их удара хватило для формирования «коридора». Поэтому «доставка» органических молекул в океан если и осуществляется, то крайне редко и в небольшом количестве.
Микроскопическая биосфера
Результаты исследования оказались отрезвляющими: даже при самых оптимистичных сценариях общая биомасса ферментирующих глицин организмов во всем океане Титана составила бы максимум несколько килограммов.
«Такая крошечная биосфера в среднем содержала бы менее одной клетки на литр воды», – отмечает Аффхолдер.
Чтобы жизнь могла поддерживать свое существование в таких условиях, ей пришлось бы либо концентрироваться в определенных областях, либо существовать в виде очень разреженного клеточного «супа».
Вопрос изначального формирования этой гипотетической экосистемы остается открытым.
Не все двери закрыты
Стоит отметить, что исследование не исключает полностью возможность жизни на Титане. Возможно, на спутнике Сатурна существуют альтернативные источники энергии и питательных веществ, не зависящие от поверхностного глицина. Например, радиолиз воды может производить водород и другие соединения, потенциально пригодные для питания некоторых форм жизни.
Однако если рассуждать о наиболее комфортных местах для внеземной жизни в Солнечной системе, то Титан, определенно, уступает таким объектам как Европа (спутник Юпитера) или Энцелад (спутник Сатурна), где океаны расположены ближе к поверхности и имеют более прямое взаимодействие с ней.
Тем не менее Титан продолжает оставаться одним из самых интригующих миров нашей системы. Миссия NASA Dragonfly, запуск которой намечен на 2028 год, отправит на Титан дрон размером с автомобиль, который сможет исследовать его поверхность и собрать более точные данные о химическом составе этого загадочного мира.
