Титан може здаватися ідеальним кандидатом для існування інопланетного життя завдяки багатій на органіку поверхні та глибокому підповерхневому океану, але нові дослідження свідчать, що будь-яке життя там було б вкрай обмеженим.
Науковці змоделювали, як мікроорганізми могли б виживати на Титані, використовуючи бродіння — базовий метаболічний процес, що не потребує кисню. Попри величезну кількість органіки на Титані, лише невелика її частина була б біологічно корисною, а проникнення до океану крізь товстий шар льоду — рідкісне. Якщо життя й існує, воно, ймовірно, мікроскопічне, розсіяне та надзвичайно важке для виявлення — радше як невеличка колонія клітин, розкидана по всьому океану, розміром з місяць.
Таємничий супутник із метановими озерами
Титан, найбільший супутник Сатурна, — це дивний і чужий світ. Його поверхня вкрита річками та озерами рідкого метану, усіяна крижаними валунами та дюнами з “піску”, схожого на сажу. Такий ландшафт давно приваблює вчених і породжує питання, чи можливе життя під його товстою, туманною атмосферою.
Щоб дослідити цю можливість, міжнародна команда науковців на чолі з Антоненом Афхолдером з Університету Аризони та Пітером Хіггінсом з Гарвардського університету створила науково обґрунтований сценарій життя на Титані: яким воно могло б бути, де існувати і скільки його могло б бути.
“У нашому дослідженні ми зосередилися на тому, що робить Титан унікальним серед інших крижаних супутників: його надзвичайно багата органіка”, — сказав Афхолдер.
Обмежена біомаса, гігантський океан
За допомогою біоенергетичного моделювання дослідники проаналізували, чи може життя вижити в підповерхневому океані Титана, який, імовірно, простягається майже на 500 км вглиб. Результати, опубліковані 7 квітня в The Planetary Science Journal, показали, що хоча Титан потенційно може підтримувати прості мікроорганізми, які живляться органікою, загальна кількість життя була б вкрай обмеженою — не більше кількох кілограмів біомаси загалом.
Не вся органіка — це їжа
“Існувала думка, що через надмір органіки на Титані там має бути вдосталь поживи для життя”, — зазначив Афхолдер. — “Ми вказуємо, що не всі органічні молекули підходять для харчування, океан — величезний, а обмін між поверхнею й океаном, де зосереджена органіка, обмежений. Тож потрібен більш тонкий підхід.”
У центрі дослідження — повернення до основ: вчені взяли за основу найпростішу метаболічну стратегію — бродіння, яке не потребує кисню. Таке ж бродіння використовується в приготуванні хліба, пива і є причиною псування продуктів.
Чи можливі мікроби на Титані?
“Бродіння, ймовірно, з’явилося рано в історії земного життя, і не потребує гіпотетичних механізмів, які могли або не могли виникнути на Титані”, — пояснює Афхолдер. Команда зосередила увагу на гліцині — найпростішій амінокислоті, яка є поширеною в речовинах космічного походження. Гліцин виявляють у метеоритах, кометах та міжзоряних хмарах.
Постачання гліцину через метеорити
Та комп’ютерні моделі показали: лише невелика частина органіки Титана підходить для споживання мікробами. Мікроорганізми, що живляться гліцином, залежали б від постійного постачання цієї речовини з поверхні через товстий лід. Попередні дослідження команди показали, що метеорити можуть створювати “плавильні басейни”, які проникають крізь лід до океану.
“Наше нове дослідження показує, що таке постачання могло б підтримувати дуже незначну популяцію мікробів — загальною масою лише кілька кілограмів, що дорівнює вазі маленької собаки”, — каже Афхолдер.
У середньому — менше однієї клітини на літр води в усьому величезному океані Титана.
Шукати голку в місячному стозі сіна
Майбутні місії, такі як NASA Dragonfly, зіштовхнуться з викликом: навіть якщо життя є, знайти його буде надзвичайно складно.
“Ми дійшли висновку, що унікальний органічний склад Титана насправді може не бути доступним для підтримки життя тією мірою, в якій це здається на перший погляд”, — резюмує Афхолдер.