Титан: окно с видом на происхождение жизни на Земле

Вспышки событий, которые воспитали жизнь на Земле более 3,5 миллиарда лет назад, пришли из маловероятного места в полутора миллиардах километрах от нас. Так считает один из лидеров направления, которое пытается разгадать загадки спутника Сатурна — Титана, одной из самых необычных лун нашей Солнечной системы.

Титан, самая большая из нескольких десятков сатурнианских лун, позволяет понять эволюцию жизни так, как не позволит понять больше ничто и нигде. Так полагает Джонатан Лунин, директор центра радиофизики и космических исследований в Корнельском университете:

«Данные, посланные обратно на Землю в процессе космической миссии, позволили нам проверить идею, которая лежит в основе понимания происхождения жизни на Земле современной наукой. Мы считаем, что простейшие органические химические вещества, присутствовавшие на юной Земле, подвергались воздействию солнечных лучей и других источников энергии, в результате чего появились более сложные вещества. В какой-то момент они пересекли порог и обрели способность воспроизводиться самостоятельно. Можем ли мы проверить эту теорию в лаборатории? Эти процессы продолжаются на Титане уже миллиарды лет. У нас нет миллиарда лет в лаборатории. У нас даже тысячи лет нет».

Лунин входит в число 260 ученых, вовлеченных в миссию Кассини-Гюйгенс, и полагает, что только два небесных объекта в Солнечной системе обладают большим количеством органического вещества на поверхности, чтобы предоставить ученым нужную информацию. Это Титан и Земля.

Органика на Земле прошла сквозь бесчисленное число циклов. Органические материалы Титана, включающие залежи метана и других гидрокарбонатов, лежат на спутнике в огромных количествах и находятся в идеальном состоянии — а главное, никогда, как всем известно, не контактировали с жизнью.

Титан — единственная луна в Солнечной системе, обладающая атмосферой. Как и у Земли, большая ее часть состоит из азота, но на втором месте идет метан. Солнечный свет бьет по верхним слоям атмосферы Титана, разбивая это соединение на части, которые взаимодействуют с другими элементами и азотом, образуя органические соединения. Сюда входят этан, ацетилен, цианид водорода, цианоацетилен и другие соединения, знакомые ученым с планеты Земля.

«У нас есть хороший набор того, что хранится в атмосфере Титана», — говорит Лунин. — «Но только недавно мы начали понимать судьбу органики на поверхности этой луны».

Лунин объясняет: долгое время Марс находился в центре внимания гражданской общественности и ученых, как возможное местонахождение органической химии и носитель намеков на жизнь за пределами Земли. И не просто так: эта планета похожа на Землю и находится относительно близко к Земле. Однако ученые нашли только совсем простые органические материалы на красной планете.

Недавние исследования подтолкнули нас к мысли о том, что глубоко под поверхностью Титана может находиться жидкая вода. Другие данные свидетельствуют о том, что районы морского дна Титана могут быть похожи на морское дно в отдельных местах на Земле, где существуют гидротермальные источники. Эти проходы вглубь Земли несут богатую минералами воду, а она, в свою очередь, доселе невиданные организмы. Лунин также цитирует исследование, в ходе которого определены потенциальные места посадки на Титане.

Благодаря совместной программе NASA и ESA, ученые сейчас знают, что Титан разделяет ряд удивительных особенностей с Землей. Напомним, космический корабль NASA-ESA прибыл к Сатурну в 2004 году после семилетнего путешествия по Солнечной системе. Огромные объемы данных, переданных с 12 научных инструментов Кассини и зонда Гюйгенс, помогли нарисовать сложную карту поверхности Титана и плотной атмосферы, окружающей ее. Реки текут в озера. Ветер несется через дюны. Гигантские штормы кружат над планетой, и облака плывут по туманному небу.

Проблема в том, что Титан, который находится в полутора миллиардах километров от Солнца и немногим больше нашей собственной земной Луны, по большей части заморожен. Он получает только один процент от того объема солнечного света, который получает Земля. В результате, на Титане крайне холодно. 290 градусов холода по Фаренгейту — это на 160 градусов ниже, чем самая низкая температура, зафиксированная в Антарктиде. Вы спросите: а как же реки и озера? Они состоят из жидких углеводородов, этана и метана, которые на Земле являются основными компонентами природного газа. На Титане может быть в 10-100 раз больше газа и нефти, чем на Земле по всем оценкам.

Кстати, не так давно ученые нашли признаки воды на другом спутнике Сатурна.