Астробіолог виявив, що на Титані може бути недостатньо амінокислот для появи життя. Дослідження під керівництвом західного астробіолога Кетрін Нейш показує, що підповерхневий океан Титану – найбільшого супутника Сатурна – є, швидше за все, непридатним для життя середовищем, що означає, що будь-яка надія знайти життя в крижаному світі мертва у воді.
Це відкриття означає, що значно менша ймовірність того, що космічні вчені та астронавти коли-небудь знайдуть життя в зовнішній Сонячній системі, де розташовані чотири планети-гіганти: Юпітер, Сатурн, Уран і Нептун.
«На жаль, тепер нам доведеться бути трохи менш оптимістичними під час пошуку позаземних форм життя в нашій Сонячній системі», — сказав Нейш, професор наук про Землю. «Наукова спільнота була дуже схвильоване виявленням життя в крижаних світах зовнішньої Сонячної системи, і це відкриття свідчить про те, що це може бути менш імовірним, ніж ми припускали раніше».
Вплив на пошук позаземного життя
Виявлення життя у зовнішній частині Сонячної системи є важливою сферою інтересу для планетологів, астрономів і державних космічних агентств, таких як NASA, головним чином тому, що вважається, що багато крижаних супутників планет-гігантів мають великі підповерхневі океани рідкої води. Наприклад, вважається, що під крижаною поверхнею Титану є океан, обсяг якого більш ніж у 12 разів перевищує обсяг океанів Землі.
«Життя, яке ми знаємо тут, на Землі, потребує води як розчинника, тому планети та супутники з великою кількістю води представляють інтерес для пошуку позаземного життя», — сказав Нейш, член Західного інституту дослідження Землі та космосу.
У дослідженні, опублікованому в журналі Astrobiology, Нейш та її співробітники спробували кількісно визначити кількість органічних молекул, які можуть бути перенесені з поверхні Титана, багатої органічними речовинами, до його підповерхневого океану, використовуючи дані про ударні кратери.
Комети, що зіткнулися з Титаном протягом усієї його історії, розтопили поверхню крижаного Місяця, утворивши басейни рідкої води, яка змішалася з органічними речовинами поверхні. Отриманий розплав щільніший за його крижану кору, тому важча вода занурюється крізь лід, можливо, аж до підповерхневого океану Титана.
Використовуючи припущені темпи зіткнень з поверхнею Титана, Нейш та її співробітники визначили, скільки комет різного розміру щороку потраплятиме на Титан протягом його історії. Це дозволило дослідникам передбачити швидкість потоку води, що переносить органічні речовини, які рухаються від поверхні Титана до його внутрішніх частин.
Нейш і команда виявили, що вага органіки, переданої таким чином, досить мала, не більше 7500 кг/рік гліцину – найпростішої амінокислоти , яка входить до складу білків у житті. Це приблизно така ж маса, як самець африканського слона. (Усі біомолекули, як і гліцин, використовують вуглець – елемент – як основу своєї молекулярної структури.)
«Одного слона на рік гліцину в океан, який у 12 разів перевищує обсяг океанів Землі, недостатньо для підтримки життя», — сказав Нейш. «У минулому люди часто вважали, що вода дорівнює життю, але вони нехтували тим фактом, що життя потребує інших елементів, зокрема вуглецю».
Інші крижані світи (наприклад, супутники Юпітера Європа і Ганімед і супутник Сатурна Енцелад) майже не мають вуглецю на своїх поверхнях, і незрозуміло, яка кількість може бути отримана з їх внутрішніх частин. Титан є найбільш багатим органічними крижаним супутником у Сонячній системі, тому, якщо його підповерхневий океан непридатний для життя, це не віщує нічого доброго для придатності для проживання інших відомих крижаних світів.
«Ця робота показує, що дуже важко перенести вуглець з поверхні Титана в його підповерхневий океан – по суті, важко мати і воду, і вуглець, необхідні для життя, в одному місці», – сказав Нейш.
Політ Бабки
Незважаючи на відкриття, про Титан ще багато чого можна дізнатися, і для Нейш головне питання полягає в тому, з чого він зроблений?
Нейш є одним із дослідників проекту NASA Dragonfly, запланованої на 2028 рік місії космічного корабля для відправлення роботизованого гвинтокрилого корабля (дрона) на поверхню Титану для вивчення його пребіотичної хімії або того, як органічні сполуки утворилися та самоорганізувалися для виникнення життя. на Землі та за її межами.
«Майже неможливо визначити склад багатої органічними речовинами поверхні Титана, спостерігаючи за допомогою телескопа через багату органічними речовинами атмосферу», — сказав Нейш. «Нам потрібно приземлитися там і взяти зразки поверхні, щоб визначити її склад».
На сьогодні тільки міжнародна космічна місія Кассіні-Гюйгенс у 2005 році успішно посадила роботизований зонд на Титан для аналізу зразків. Він залишається першим космічним кораблем, який приземлився на Титан, і найдальшою посадкою від Землі, яку коли-небудь здійснював космічний корабель.
«Навіть якщо підповерхневий океан непридатний для життя, ми можемо багато дізнатися про пребіотичну хімію на Титані та Землі, вивчаючи реакції на поверхні Титану», — сказав Нейш. «Нам дуже хотілося б знати, чи відбуваються там цікаві реакції, особливо там, де органічні молекули змішуються з рідкою водою, що утворюється під час ударів».
Коли Нейш розпочала своє останнє дослідження, вона хвилювалася, що це негативно вплине на місію Dragonfly, але насправді це призвело до ще більше запитань.
«Якщо весь розплав, утворений ударами, зануриться в крижану кірку, ми не матимемо зразків біля поверхні, де змішалися вода й органічні речовини. Це регіони, де Dragonfly може шукати продукти цих пребіотичних реакцій, навчаючи нас про те, як може виникнути життя на різних планетах», — сказав Нейш.
«Результати цього дослідження ще більш песимістичні, ніж я усвідомлював, щодо придатності для життя поверхневого океану Титана, але це також означає, що біля поверхні Титана існують більш цікаві пребіотичні середовища, де ми можемо досліджувати їх за допомогою приладів на Dragonfly».