Фото Титана, полученное зондом Кассини. Под плотной атмосферой видны огромные метановые озера.
Результаты, опубликованные в журнале Astrobiology, свидетельствуют о том, что крупные кратеры — это лучшие места, где стоит искать строительные блоки жизни на самой большой луне Сатурна — Титане.
Титан — это ледяной мир с жидкими метановыми озерами, покрытый плотной атмосферой из азота и метана. Все это и тот факт, что температура на поверхности составляет -179 градусов по Цельсию, что ставит крест на проведение каких-либо биохимических реакций, говорит нам о том, что это далеко не самый благоприятный для жизни мир. Но может все же существует такое место на Титане, где есть надежда на образование биомолекул, таких как аминокислоты — «кирпичики» жизни? Одна команда исследователей решила это узнать.
Используя изображения и данные с космического корабля Кассини и зонда Гюйгенса, ученые во главе с доктором Кэтрин Нейш, планетарным ученым из Университета Западного Онтарио, решили поискать подходящие места для образования биологических молекул на поверхности Титана. Жизнь, которую мы знаем, основана на углероде и воде. Поверхность Титана имеет богатые залежи углеводородов, а в лабораториях было показано, что они вместе с водой могут образовывать аминокислоты — строительные блоки белков, необходимых для жизни. Но вот взяться жидкой воде при температуре в -179 градусов, увы, негде.
В этом и заключается проблема: Титан слишком холоден для присутствия жидкой воды на поверхности. Хотя это не самый благоприятный сценарий для жизни, надежда все же есть.
Разрушение кратеров
Радиолокационные измерения, проведенные Кассини, который вращался вокруг Сатурна в течение 13 лет, позволили получить карту поверхности спутника даже сквозь оптически плотную атмосферу Титана. Результаты были неожиданными — Титан вулканически активен. Радиолокационный прибор Кассини обнаружил озера, дюны, горы, долины рек и относительно немного кратеров, что указывает на то, что на планетоиде происходят процессы, которые разрушают старые кратеры. Обнаружение подобного мира, находящегося в девять раз дальше от Солнца, чем Земля, было монументальным.
С таким знакомым «земным» ландшафтом, где лучше всего искать признаки жизни? Метановые озера, возможно, кажутся очевидным выбором, однако вместо них Нейш и ее коллеги обратили внимание на кратеры и криовулканы (районы, где жидкая вода извергается из-под ледяной поверхности Титана). И те, и те могут превратить ледяную кору Титана в воду, что является необходимым условием для образования сложных биомолекул.
Доктор Морган Кабель, технолог в Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене, Калифорния, является экспертом в области толинов — органических веществ, образующихся из метана и этана под действием ультрафиолетового излучения Солнца. Она комментирует: «Когда мы смешиваем толины с жидкой водой, то мы очень быстро получаем аминокислоты. Поэтому в любом месте, где есть жидкая вода на поверхности Титана или вблизи его поверхности, возможна генерация предшественников жизни — биомолекул, и это действительно интересно».
Ударный кратер Синлап — подходящее место для поиска биомолекул.
Кратеры лучше криовулканы
И кратеры, и криовулканы отлично подходят в качестве мест, где может быть жидкая вода. Но Нейш считает, что лучше обратить внимание именно на кратеры, хотя на Титане их куда меньше, чем на той же Луне.
«Кратеры действительно стали явными победителями по трем основным причинам», — говорит Нейш. «Во-первых, мы уверены, что на Титане есть кратеры. Они — очень распространенные геологические структуры, и если мы видим круговые образования на поверхности, то они почти наверняка являются кратерами».
Второй момент заключается в том, что кратеры, вероятно, будут генерировать больше водяного расплава, чем криовулканы, что означает, что «им потребуется больше времени для замораживания, поэтому что вода будет оставаться жидкой дольше», — говорит Нейш.
«Последний момент заключается в том, что ударные кратеры должны производить воду с более высокой температурой, чем криовулканы», — говорит Нейш. Горячая вода дает более высокие скорости протекания химических реакций, что увеличивает шансы на создание «жизнеспособных» молекул. «Вода может оставаться жидкой в этих средах в течение тысяч лет или даже дольше», — говорит Кабель.
Чтобы забить последний гвоздь в крышку гроба ледяных вулканов, следует отметить, что криовулканизм является слабоуловимым процессом. Представьте себе лед, который плавает на поверхности воды. «Получить воду поверх льда довольно сложно, когда у вас есть такой контраст плотности, — говорит Нейш. «Криовулканизм — это сложный процесс, и на Титане очень мало свидетельств его существования».
На самом деле, криовулканизма вообще может не быть на Титане. «Сотра Факула (гора на Титане, которая, похоже, имеет форму кальдеры), пожалуй, является лучшим и единственным возможным примером криовулкана на Титане», — добавляет Нейш. «Значит, они крайне редки, если вообще существуют».
Сотра Факула — возможный криовулкан на Титане. Изображение получено путем радарной топографии с наложенными инфракрасными фильтрами: чем теплее цвета, тем выше температура.
Измерения на месте
Синлап (112 километров в диаметре), Силк (90 километров) и Менрва (392 километра) являются самыми крупными свежими кратерами на Титане, а также лучшими местами для поисков биомолекул. Будущий зонд должен будет приземлиться на Титане и провести измерения на месте, чтобы точно все узнать. Но являются ли эти кратеры подходящими кандидатами для будущей миссии на Титан? Не все в этом уверены.
«Мы даже не знаем, где искать похожие результаты», — говорит доктор Дэвид Гринспун, старший научный сотрудник Института планетарных наук. «Я бы не использовал эти данные, чтобы планировать нашу следующую миссию на Титан. Это преждевременно».
Вместо этого Гринспун предлагает найти больше таких мест на Титане. «Поскольку мы так мало знаем об этой планете, имеет смысл сначала охарактеризовать диапазон подходящих нам сред», — говорит он.
Тем не менее, хотя Титан смог нас озадачить, поиск жизненных блоков в этом холодном мире должен где-то начаться, и результат этого исследования дает нам не одного, а целых трех потенциальных кандидатов, так что все еще впереди.
материал сайта www.iguides.ru
