На Титане возможна жизнь, но её будет крайне мало – новое исследование
Титан, крупнейший спутник Сатурна, долгое время привлекал учёных своими необычными условиями: реками и озёрами из жидкого метана, ледяными валунами и дюнами, состоящими из сажеподобного «песка». Его плотная, туманная атмосфера и сложная органическая химия заставляли задуматься: может ли там существовать жизнь?
Международная команда исследователей под руководством Антонина Аффхолдера из Университета Аризоны и Питера Хиггинса из Гарвардского университета попыталась ответить на этот вопрос, разработав реалистичный сценарий возможной жизни на Титане. Их работа, в The Planetary Science Journal, показывает, что если жизнь там и есть, то она, скорее всего, представлена микроскопическими формами, а её общая масса не превысит нескольких килограммов.
Что делает Титан уникальным?
Титан часто называют «поверхностно похожим на Землю, но с океаном внутри». Под его ледяной корой скрывается огромный подповерхностный океан, глубина которого может достигать 500 километров. Однако, в отличие от Земли, этот океан, вероятно, состоит из воды с примесями аммиака и других соединений.
«В нашем исследовании мы сосредоточились на том, что делает Титан уникальным среди других ледяных спутников: обилии органических веществ», — поясняет Аффхолдер.
Может ли жизнь существовать в таких условиях?
Учёные использовали биоэнергетическое моделирование, чтобы оценить, могут ли микроорганизмы выжить в подповерхностном океане Титана. Они предположили, что гипотетические микробы могли бы использовать процесс брожения — один из самых простых метаболических механизмов, не требующий кислорода.
«Брожение, вероятно, появилось очень рано в истории жизни на Земле, и нам не нужно придумывать какие-то экзотические механизмы, чтобы представить его на Титане», — говорит Аффхолдер.
В качестве потенциального источника пищи исследователи рассмотрели глицин — простейшую аминокислоту, которая встречается в космическом веществе, включая астероиды и кометы. Однако моделирование показало, что лишь малая часть органики Титана может быть пригодна для микробов.
Почему биомассы будет так мало?
Главная проблема — ограниченный перенос органических веществ с поверхности в океан. Хотя предыдущие исследования той же команды показали, что удары метеоритов могут создавать временные «водяные карманы», которые просачиваются сквозь лёд, этого недостаточно для поддержания большой биосферы.
«Наши расчёты показывают, что такой механизм может обеспечивать лишь очень малое количество пищи, достаточное для поддержания микробной биомассы массой не более нескольких килограммов», — объясняет Аффхолдер.
Для сравнения: если распределить эту биомассу по всему океану Титана, то на один литр воды придётся меньше одной клетки.
Что это значит для будущих миссий?
Титан остаётся одной из ключевых целей для исследований. В 2034 году НАСА планирует отправить туда миссию Dragonfly — беспилотный дрон, который будет изучать поверхность спутника. Однако новое исследование показывает, что шансы обнаружить жизнь крайне малы, если только она не существует в каких-то других, ещё неизученных формах.
«Мы пришли к выводу, что богатые запасы органики Титана могут не играть такой важной роли в его обитаемости, как можно было бы предположить», — резюмирует Аффхолдер.