Жизненно важные вопросы: Загадки Титана
История началась с почти одновременного появления двух исследований, произведенных по данным работающего в системе Сатурна зонда Cassini. Обе статьи раскрыли поразительную сложность химической активности Титана, одного из спутников этой планеты. В принципе, все эти новые данные вполне можно объяснить и обычными небиологическими превращениями. Но некоторые ученые высказали осторожные предположения о том, что они говорят о наличии на Титане примитивной — и очень необычной с нашей точки зрения — жизни.
Итак, первая находка — потоки молекулярного водорода, которые опускаются из атмосферы Титана к его поверхности, но не накапливаются, а куда-то «исчезают». Второе исследование посвящено уточнению химического состава углеводородов, которыми так богат этот спутник, и оно показало неожиданную и важную деталь — отсутствие на его поверхности ацетилена.
Именно эта небольшая особенность и вызвала весь переполох. Дело в том, что еще 5 лет назад крупный астробиолог Кристофер Маккей (Christopher McKay) сформулировал ряд свойств, которыми должна, в теории, обладать «метановая жизнь», если она на Титане имеется. В его интерпретации именно ацетилен должен служить для нее основным питательным веществом. Маккей выступил и недавно, по горячим следам, заявив, что молекулярный водород может служить даже еще более полезным питательным веществом для этих странных организмов.
«Мы высказали предположение о потреблении водорода уже потому, что это — наиболее подходящий газ из доступных на Титане, как кислород, который мы потребляем на Земле, — говорит Маккей. — Если эти данные действительно являются признаками наличия жизни, то это особенно интересно, ведь мы найдем совершенно новую форму жизни, отличную от нашей, которая базируется на жидкой воде».
К сожалению, пока что «метановая жизнь» существует лишь чисто гипотетически. До сих пор никаких ее прямых признаков не обнаружено, если не считать некоторых земных микробов, способных потреблять метан или, наоборот, выделять его в качестве побочных продуктов своей жизнедеятельности. Однако это, все-таки, наши земные микробы, и биохимия их определяется, прежде всего, водной средой.
На Титане, температура которого колеблется в районе -180 градусов Цельсия, подобное просто невозможно. Здешняя «метановая жизнь» должна быть основана на совершенно иных химических превращениях, а метан (на Земле — наше главное богатство, природный газ), который присутствует на спутнике в жидком виде, должен служить той средой, в которой жизнь появляется и развивается, играя роль воды для земных организмов.
В этом смысле обе недавние находки действительно не противоречат гипотезе о наличии на Титане «метановой жизни», но отнюдь не доказывают ее существование. Вернемся, например, к первой из них, проведенной группой Даррелла Стробеля (Darrell Strobel). Его команда проанализировала данные Cassini, исследуя концентрацию водорода в разных частях атмосферы Титана и на его поверхности. Ранее считалось, что молекулярный водород может образовываться как промежуточный продут разложения метана, происходящего в верхних слоях атмосферы спутника под действием УФ-лучей. И по остальным слоям атмосферы он должен быть распределен почти равномерно.
Но Стробель с коллегами обнаружили градиент концентрации водорода, который свидетельствует о значительном течении молекулярного водорода из верхних слоев атмосферы к поверхности — порядка 1027 молекул в секунду. «Представьте, — поясняет это сам ученый, — будто вы через пожарный шланг выливаете жидкий водород на землю, но он тут же исчезает... Это особенно удивляет, поскольку молекулярный водород в таких условиях очень инертен, к тому же он слишком легок и подвижен». На тамошнем холоде для того, чтобы водород снова прореагировал с ацетиленом с образованием метана, потребовалось бы наличие каких-то мощных катализаторов. Маловероятно и то, что водород в таких количествах накапливается где-то в глубоких расселинах. Вот вкратце первая из загадок, обнаруженных недавно.
Вторая же работа проведена командой Роджера Кларка (Roger Clark), которая исследовала, как мы уже говорили, распределение ацетилена в атмосфере Титана. Ожидалось, что все обстоит достаточно ясным образом — в верхних слоях атмосферы воздействие солнечных лучей приводит к разложению метана с образованием ацетилена (и того же водорода). Ацетилен опускается вниз, накапливаясь в обширных «водоемах». Но на деле на поверхности Титана никакого ацетилена в принципе не обнаруживается.
Кроме того, не обнаруживается и признаков воды — зато значительные количества бензола и другого органического вещества, определить которое пока не удалось. Это рисует довольно интересную картину местного пейзажа: твердая основа водного льда, целиком покрытая слоем жидких органических соединений, толщина которого составляет от нескольких миллиметров до куда большей глубины в некоторых местах. Даже в те периоды, когда атмосфера спутника разражается дождем из жидкого метана и этана, которые наполняют обширные низины, они не смывают эту пленку другой органики, и лед остается скрытым.
Ну а что до невозможности обнаружить ацетилен у поверхности Титана, то причина тому может быть и самая что ни на есть банальная. К примеру, что еще в атмосфере его молекулы под действием солнечных лучей или космической радиации претерпевают сложные превращения, формируя более сложные органические соединения.
В общем, присущий науке, как подходу, скепсис позволяет использовать такие маловероятные объяснения, как «жизнь», лишь в крайнем случае. Во всей Вселенной пока что известен лишь один подобный феномен, и пока не исчерпаны все другие возможные гипотезы, слишком полагаться на заявления астробиологов не стоит.
По информации NASA
