Представьте себе мир, где вместо привычной нам воды текут реки и плещутся озёра из жидкого метана, где по равнинам разбросаны ледяные глыбы, а дюны сложены из тёмного, похожего на сажу органического «песка». Именно так ученые описывают Титан — крупнейший спутник Сатурна. Плотная, скрывающая детали поверхности туманная атмосфера, насыщенная сложными органическими соединениями, закономерно породила интригующий вопрос: а может ли в этом экзотическом мире существовать жизнь?
Возможно, но мало
Международная команда учёных, возглавляемая Антонином Аффхолдером из Университета Аризоны и Питером Хиггинсом из Гарвардского университета, предприняла попытку приблизиться к ответу на этот фундаментальный вопрос. Их кропотливая работа, результаты которой опубликованы в авторитетном журнале The Planetary Science Journal, предлагает вполне правдоподобный сценарий существования потенциальной жизни на Титане. Согласно их выводам, если жизнь там и существует, то, вероятнее всего, она представлена лишь микроскопическими формами, а её общая биомасса будет ничтожно мала – порядка нескольких килограммов на всю планету.
Океан, да не такой
Что же делает Титан столь уникальным и одновременно многообещающим в контексте поиска внеземной жизни? Этот спутник часто метафорически называют «поверхностно похожим на Землю, но с океаном внутри». Под его ледяной корой, толщина которой пока точно не определена, плещется гигантский подповерхностный океан, чья глубина может достигать внушительных 500 километров! Однако, в отличие от водоемов на нашей голубой планеты, этот океан, по всей видимости, представляет собой водный раствор с примесями аммиака и других соединений, что существенно влияет на его физические и химические свойства.
Не самые обнадеживающие результаты
«В нашем исследовании мы сфокусировались на ключевой особенности Титана, которая выделяет его среди прочих ледяных спутников планет-гигантов – на обилии органических веществ, присутствующих как на поверхности, так и, вероятно, в его недрах», – отмечает доктор Аффхолдер, подчёркивая уникальность объекта исследования. Но способна ли жизнь зародиться и существовать в столь необычных условиях?
Чтобы оценить эту возможность, учёные применили биоэнергетическое моделирование. Они задались целью выяснить, могут ли гипотетические микроорганизмы выживать в тёмных глубинах подповерхностного океана Титана, используя доступные источники энергии. В качестве одного из наиболее вероятных метаболических путей исследователи рассмотрели процесс брожения – один из самых древних и универсальных биохимических механизмов, который не требует присутствия кислорода.
«Брожение, вероятно, возникло на заре истории жизни на Земле, и нам не нужно придумывать какие-либо экзотические биохимические реакции, чтобы представить его возможность на Титане», – поясняет Аффхолдер, указывая на эволюционную древность и простоту этого процесса.
В качестве потенциального «топлива» для гипотетических микробов учёные рассмотрели глицин – простейшую аминокислоту, которая довольно распространена в космическом пространстве и зафиксирована на поверхности астероидов и комет, регулярно бомбардирующих небесные тела Солнечной системы. Однако результаты моделирования оказались не столь оптимистичными. Они показали, что лишь незначительная часть богатой органики Титана потенциально может быть доступна для питания микроорганизмов в подповерхностном океане.
Кратковременная жизнь
Почему же биомасса гипотетической жизни на Титане может быть столь скудной? Главная проблема, как выяснили исследователи, заключается в крайне ограниченном механизме переноса органических веществ с поверхности спутника в его подлёдный океан. Хотя предыдущие работы той же научной группы показали, что удары метеоритов о ледяную поверхность Титана могут временно создавать заполненные водой «карманы», которые со временем могут просачиваться сквозь ледяную кору, этого процесса, по всей видимости, недостаточно для поддержания сколько-нибудь значительной биосферы в океане.
«Наши расчёты убедительно демонстрируют, что подобный механизм способен обеспечить лишь крайне малое количество питательных веществ, которого хватит для поддержания микробной биомассы, не превышающей по массе нескольких килограммов», – объясняет Антонин Аффхолдер, наглядно демонстрируя масштаб проблемы.
Источник:
© Русская Семерка
