Исследования НАСА показывают, что на крупнейшем спутнике Сатурна, Титане, в его метановых и этановых озёрах могут самопроизвольно образовываться структуры, напоминающие клеточные оболочки - везикулы. Этот процесс рассматривается как один из возможных шагов к формированию протоклеток, то есть предшественников жизни.
На Земле подобные оболочки образуются в воде благодаря особым молекулам - амфифилам. Эти соединения имеют двойственную природу, так как один конец молекулы притягивается к воде (гидрофильный), другой отталкивается от неё (гидрофобный). В водной среде они склонны собираться в сферические образования, где гидрофильные части контактируют с водой, а гидрофобные прячутся внутрь. Такая организация позволяет формировать двухслойные мембраны, которые и являются важным элементом клеточных структур.
Однако условия на Титане принципиально отличаются от земных. Здесь нет жидкой воды, поверхность спутника покрывают углеводородные моря, температура держится около –180 °C, а атмосфера почти полностью состоит из азота с примесью метана. Тем не менее, данные, собранные аппаратом "Кассини" в 2000-х годах, показали, что и в такой среде происходят активные химические реакции. Под действием солнечного излучения метан распадается, образуя более сложные органические молекулы. Учёные считают, что именно такого рода процессы могли сыграть ключевую роль и на молодой Земле.
В новой работе, опубликованной в International Journal of Astrobiology, исследователи смоделировали возможный механизм образования везикул на Титане. Согласно гипотезе, брызги, образующиеся при падении капель метанового дождя в озёра, могут быть покрыты амфифильными молекулами. Когда такие капли снова сталкиваются с поверхностью жидкости, внешние и внутренние слои молекул объединяются, формируя замкнутую оболочку. В результате возникает устойчивая сферическая структура, в которой заключён фрагмент исходной жидкости.
Подобные структуры могли бы существовать в большом числе и взаимодействовать друг с другом. В долгосрочной перспективе это создаёт условия для своеобразной эволюции, то есть для усложнения, напоминающего первые шаги к образованию примитивных клеток.
Как подчёркивает Конор Никсон из Центра космических полётов имени Годдарда, обнаружение везикул на Титане стало бы важным свидетельством возникновения порядка и организации в неживой среде, что является характерными признаками, необходимыми для зарождения жизни.
Проверить гипотезу напрямую пока не удастся. Ближайшая миссия к Титану - винтокрылый аппарат Dragonfly, запуск которого запланирован НАСА на 2030-е годы. Он будет исследовать поверхность, состав почвы и атмосферу, однако изучение морей и их микроскопических структур в задачи миссии не входит. Тем не менее, полученные данные помогут точнее оценить химическую активность Титана и его потенциальную пригодность для появления жизни, пусть и в формах, не похожих на земные.