В годы, прошедшие с исследований зондами Солнечной системы, астрофизики нашли всего несколько небесных тел, похожих на Землю. Похожих - в отношении возможности зарождения и развития органической, то есть, углеродной жизни. Первым является Марс, а вторым - далекий спутник Сатурна, Титан. Этот холодный, покрытый ледниками мир, находящийся очень далеко от Солнца, тем не менее проливает свет на то, как могла выглядеть Земля в начале времен.
Для начала несколько технических характеристик. Титан - спутник планеты Сатурн диаметром 5150 км (чуть больше Меркурия, меньше половины Земли). Титан оборачивается вокруг Сатурна за 16 земных суток. Поскольку Титан очень удален от Солнца, на нем также очень холодно - около -180 градусов по Цельсию. Спутник открыл еще в XVII веке голландский физик Христиан Гюйгенс. Небесное тело покрывала странная завеса рыжевато-коричневого цвета. Это облака? Если так, что за ними скрывается? Как и в случае с Венерой, ученым оставалось только гадать. Только если достичь Венеры удалось в 1975 году, то полет до спутника Сатурна затянулся до 1980-х, когда к Сатурну подошли два зонда «Вояджеров».
Выяснилось, что атмосфера спутника состоит по большей части из азота и метана. Из последнего на Титане образуются органические молекулы. В основном, это углеводороды и нитрилы. Самые известные виды первых - это нефть, газ и парафины. Что касается нитрилов, то к нему относится смертельно опасный для нас газ циановодород. Однако именно этот газ был важным звеном в процессе зарождения жизни на Земле. Иными словами, атмосфера очень похожа на ту, что была на Земле четыре миллиарда лет назад.
Рыжеватую дымку вокруг Титана образуют вещества под названием «толины». Они являются своеобразным «суповым набором» для создания жизни. Все необходимые аминокислоты, а также нуклеотиды, из которых образовались ДНК и РНК нашей жизни, а них есть. Содержатся в толинах и другие вещества, к жизни отношения не имеющие. Толины выпадали на поверхность Титана в течение всего времени существования спутника и буквально «вмораживались» в его поверхность. Так что же, есть вероятность, что под облаками Титана существует жизнь?
В нашем рецепте отсутствует важный компонент для зарождения этой самой жизни - вода. На Титане нет воды, как позднее, в 2004 году, подтвердили снимки с зонда «Кассини-Гюйгенс». Однако там обнаружились озера из углеводородов. Несмотря на то, что это не наша земная вода, озера на Титане - первый случай, когда жидкое вещество было найдено за пределами Земли.
Пролетая над поверхностью спутника, зонд «Кассини-Гюйгенс» обнаружил три больших скопления жидкости, которые окрестили Морем Кракена, Морем Лигеи и Морем Пунги. По всему Титану также расположены озера различных размеров, соединенные между собой каналами и руслами. Предполагается, что еще больше жидкого углеводорода есть под поверхностью спутника. Почему озера не замерзли и не превратились в лед при такой температуре? В них есть большое скопление аммиака, не дающее жидкости замерзнуть.
Вместе с тем, если на Титане очень холодно, разве там возможна жизнь? Кроме однозначного нет, есть несколько гипотетических вариантов «да». Ученые выдвинули несколько. Первая - Титан регулярно бомбардируется астероидами и кометами, которые значительно разогревают поверхность. Удар небесного тела растопит слой льда, причем на достаточно длительное время - жидкость может сохраняться около тысячи лет. Мы уже знаем, что выпадающие из атмосферы толины содержат «суповой набор» жизни. Вполне возможно, на спутнике есть заводи или области под поверхностью - после того, как удар кометы затянулся льдом - где уже развиваются простейшие.
Второй вариант - форма жизни на Титане живет не в воде, а в метане. Такие гипотетические организмы вдыхали бы водород вместо кислорода и вырабатывали метан вместо углекислого газа. Проблема только в температуре: трудно представить, что метаболизм любого живого существа возможен при -180 градусах. Впрочем, косвенные доказательства в пользу такой теории есть. Если бы такая метановая форма жизни существовала, то уровень водорода на Титане был бы меньше ожидаемого. В 2010 году было открыто, что в верхних слоях атмосферы водорода больше, чем в нижних - уровень насыщенности снижался по спирали. Так что, мы на пороге открытия жизни на другом небесном теле?
Не совсем. Водород может понижаться и по другим причинам. Например, на поверхности есть какой-то катализатор или закралась ошибка в вычислении. Несмотря на это, ученые в НАСА настроены оптимистично. В 2034 году космический зонд Dragonfly (по-русски «Стрекоза») должен прилететь на Титан с целью как раз поисков жизни. Зонд будет оснащен инструментами для анализа состава льда и жидкости из местных озер. И тогда, возможно, мы впервые получим подтверждение того, что в основе жизни может лежать не только углерод.
***
Если вам понравилась статья, вы можете поставить отметку «нравится». Если есть с чем поспорить, пишите в комментарии - мне интересно альтернативное мнение. Также вы можете подписаться на канал. Я пишу материалы о науке, истории и психологии.
