Исследование, проведенное западным астробиологом Кэтрин Нейш, показывает, что подземный океан Титана — крупнейшего спутника Сатурна - скорее всего, непригоден для жизни, а это означает, что любая надежда найти жизнь в ледяном мире безнадежна.
Это открытие означает, что гораздо менее вероятно, что космические ученые и астронавты когда-либо обнаружат жизнь во внешней части Солнечной системы, где находятся четыре "гигантские" планеты: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.
"К сожалению, теперь нам нужно быть немного менее оптимистичными при поиске внеземных форм жизни в пределах нашей собственной солнечной системы", - сказала Нейш, профессор наук о Земле. "Научное сообщество было очень взволновано обнаружением жизни в ледяных мирах внешней части солнечной системы, и это открытие предполагает, что это может быть менее вероятно, чем мы предполагали ранее ".
Выявление жизни во внешней части солнечной системы представляет значительный интерес для планетологов, астрономов и правительственных космических агентств, таких как НАСА, в основном потому, что многие ледяные спутники планет-гигантов, как полагают, имеют большие подповерхностные океаны жидкой воды. Например, считается, что под ледяной поверхностью Титана находится океан, объем которого более чем в 12 раз превышает объем океанов Земли.
"Жизнь, какой мы ее знаем здесь, на Земле, нуждается в воде в качестве растворителя, поэтому планеты и луны с большим количеством воды представляют интерес при поиске внеземной жизни", - сказала Нейш, сотрудник Института исследования Земли и космоса Вестерна.
В исследовании, опубликованном в журнале Astrobiology, Нейш и ее сотрудники попытались определить количество органических молекул, которые могут быть перенесены с богатой органикой поверхности Титана в его подземный океан, используя данные об ударных кратерах.
Кометы, сталкивавшиеся с Титаном на протяжении всей его истории, растопили поверхность ледяного спутника, создав лужи жидкой воды, которая смешалась с органикой на поверхности. Образующееся в результате таяние более плотное, чем его ледяная кора, поэтому более тяжелая вода проникает сквозь лед, возможно, вплоть до подповерхностного океана Титана.
Используя предполагаемую частоту столкновений с поверхностью Титана, Нейш и ее сотрудники определили, сколько комет разного размера ежегодно поражало Титан за всю его историю. Это позволило исследователям предсказать скорость потока воды, несущей органические вещества, которые перемещаются с поверхности Титана в его недра.
Нейш и ее команда обнаружили, что масса органики, переносимой таким способом, довольно мала, не более 7500 кг глицина в год - простейшей аминокислоты, из которой состоят белки в жизни. Его масса примерно равна массе самца африканского слона. (Все биомолекулы, такие как глицин, используют углерод— элемент - в качестве основы своей молекулярной структуры.)
Другие ледяные миры (например, спутники Юпитера Европа и Ганимед, а также спутник Сатурна Энцелад) почти не содержат углерода на своей поверхности, и неясно, сколько его может быть добыто из их недр. Титан - самый богатый органикой ледяной спутник в Солнечной системе, поэтому, если его подземный океан непригоден для жизни, это не сулит ничего хорошего для обитаемости других известных ледяных миров.
"Эта работа показывает, что очень трудно перенести углерод с поверхности Титана в его подземный океан — по сути, трудно иметь и воду, и углерод, необходимые для жизни, в одном и том же месте", - сказала Нейш.
Несмотря на открытие, о Титане еще многое предстоит узнать, и для Нейш главный вопрос заключается в том, из чего он сделан?
Нейш является соисследователем проекта NASA Dragonfly, запланированной на 2028 год миссии космического корабля по отправке роботизированного винтокрылого аппарата (дрона) на поверхность Титана для изучения его пребиотической химии или того, как органические соединения формировались и самоорганизовывались для зарождения жизни на Земле и за ее пределами.
"Практически невозможно определить состав богатой органикой поверхности Титана, рассматривая ее в телескоп через богатую органикой атмосферу", - сказала Нейш. "Нам нужно приземлиться там и взять пробы поверхности, чтобы определить ее состав".
На сегодняшний день только международной космической миссии "Кассини-Гюйгенс" в 2005 году удалось успешно высадить роботизированный зонд на Титане для анализа образцов. Пока что это первый космический аппарат, совершивший посадку на Титане, с самой удаленной посадкой от Земли, которую когда-либо совершал космический корабль.
"Даже если подземный океан непригоден для жизни, мы можем многое узнать о пребиотической химии Титана и Земли, изучая реакции на поверхности Титана", - сказала Нейш. "Мы действительно хотели бы знать, происходят ли там интересные реакции, особенно там, где органические молекулы смешиваются с жидкой водой, образующейся при столкновениях".
Когда Нейш начала свое последнее исследование, она беспокоилась, что это негативно повлияет на миссию Dragonfly, но на самом деле это вызвало еще больше вопросов.
"Если бы весь расплав, образовавшийся в результате ударов, впитался в ледяную корку, у нас не было бы образцов вблизи поверхности, где смешались вода и органика. Это регионы, где Dragonfly могла бы искать продукты этих пребиотических реакций, рассказывая нам о том, как жизнь может возникнуть на разных планетах ", - сказала Нейш.
Источник: Astrobiology, Университет Западного Онтарио
На изображении:
На этом изображении показана сплюснутая проекция (Меркатора) спутника Сатурна Титана, сделанная зондом "Гюйгенс" с высоты 10 километров. Изображения, составляющие этот вид, были сделаны 14 января 2005 года с помощью спускаемого тепловизора / спектрального радиометра на борту зонда Европейского космического агентства "Гюйгенс". Зонд "Гюйгенс" был доставлен на Титан космическим аппаратом "Кассини", управляемым Лабораторией реактивного движения НАСА, Пасадена, Калифорния.
Фото: ЕКА / НАСА / JPL / Университет Аризоны
Дополнительные материалы
