Титан, най-голямата луна на Сатурн, вероятно е необитаема

Астробиолог откри, че Титан може да не съдържа достатъчно аминокиселини, за да възникне живот.

Изследване на западния астробиолог Катрин Ниш показа, че под повърхността на Титан – най-голямата луна, има океан Сатурн – Това най-вероятно е необитаема среда, което означава, че всяка надежда за намиране на живот в ледения свят е мъртва във водата.

Това откритие означава, че е малко вероятно космическите учени и астронавтите да намерят живот във външната част на Слънчевата система, дом на четирите „гигантски“ планети: ЮпитерСатурн, Уран И Нептун.

„За съжаление, сега ще трябва да бъдем по-малко оптимисти, когато търсим извънземни форми на живот в нашата слънчева система“, каза Ниш, професор по земни науки. „Научната общност е много развълнувана от намирането на живот в ледените светове на външната слънчева система и този резултат предполага, че може да е по-малко вероятно, отколкото предполагахме преди.“

Въздействие върху търсенето на извънземен живот

Идентифицирането на живота във външната слънчева система е важна област от интерес за планетарни учени, астрономи и правителствени космически агенции като… НАСАТова до голяма степен се дължи на вярването, че много от ледените луни на гигантските планети съдържат големи подземни океани от течна вода. Смята се, например, че Титан има океан под ледената си повърхност, който е повече от 12 пъти по-голям от океаните на Земята.

Катрин Ниш, професор по науки за земята. Кредит: Western Communications

„Животът, какъвто го познаваме тук на Земята, се нуждае от вода като разтворител, така че планетите и луните, които съдържат много вода, са важни при търсенето на извънземен живот“, каза Ниш, член на Западния институт за изследване на Земята и космоса.

В изследването, публикувано в сп АстробиологияИзползвайки данни от ударни кратери, Ниш и нейните сътрудници се опитаха да определят колко органични молекули могат да бъдат транспортирани от богатата на органични вещества повърхност на Титан до неговия подземен океан.

Кометите, сблъскващи се с Титан през цялата му история, са разтопили ледената повърхност на луната, създавайки басейни от течна вода, която се смесва с повърхностна органична материя. Получената стопилка е по-плътна от ледената кора, така че по-тежката вода потъва през леда, вероятно достигайки подземния океан на Титан.

Използвайки предполагаемите нива на сблъсъци с повърхността на Титан, Ниш и нейните сътрудници определиха колко комети с различни размери ще ударят Титан всяка година през цялата му история. Това позволи на изследователите да предвидят скоростта на потока на водата, носеща органични материали, движещи се от повърхността на Титан към вътрешността му.

Ниш и неговият екип установиха, че теглото на органичната материя, транспортирана по този начин, е много малко, не повече от 7500 кг годишно глицин – най-простата аминокиселина. киселоКоито изграждат протеините в живота. Това е приблизително същата маса като мъжки африкански слон. (Всички биомолекули, като глицин, използват въглерод – елемент – като гръбнак на тяхната молекулярна структура.)

„Един слон на година глицин в океан, 12 пъти по-голям от океаните на Земята, не е достатъчен, за да поддържа живот“, каза Нийш. „В миналото хората често приемаха, че водата се равнява на живота, но пренебрегваха факта, че животът се нуждае от други елементи, особено въглерод.“

Други ледени светове (като луните на Юпитер Европа и Ганимед и луната на Сатурн Енцелад) нямат почти никакъв въглерод на повърхността си и не е ясно колко може да се получи от тях. Титан е най-богатата на органични вещества ледена луна в Слънчевата система, така че ако океанът под повърхността му е необитаем, това не предвещава нищо добро за обитаемостта на други известни ледени светове.

„Тази работа показва, че е много трудно да се транспортира въглерод от повърхността на Титан до неговия подземен океан и е много трудно водата и въглеродът, необходими за живота, да съществуват едновременно на едно и също място“, каза Ниш.

Dragonfly е спускаем апарат с квадрокоптер, който ще се възползва от средата на Титан, за да лети до множество места, на стотици мили едно от друго, за вземане на проби от материали и определяне на състава на повърхността, за да изследва органичната химия и обитаемостта на Титан и да наблюдава атмосферните и повърхностните условия. Топография за изучаване на геоложки процеси и провеждане на сеизмични изследвания. Кредит: НАСА

Полет на водно конче

Въпреки това откритие има още много да се учи за Титан, а за Ниш големият въпрос е от какво е направен?

Ниш е съ-изследовател на проекта Dragonfly на НАСА, мисия на космически кораб, планирана за 2028 г. за изпращане на роботизиран самолет (дрон) на повърхността на Титан, за да изучава пребиотичната химия или как органичните съединения са се образували и самоорганизирали за произхода на живота. На и извън земята.

„Почти невъзможно е да се определи съставът на богатата на органични вещества повърхност на Титан, като се гледа с телескоп през неговата богата на органични вещества атмосфера“, каза Ниш. „Трябва да кацнем там и да вземем проби от повърхността, за да определим нейния състав.“

Засега само това Международна космическа мисия Касини-Хюйгенс През 2005 г. той успешно приземи роботизирана сонда на Титан, за да анализира проби. Това остава първият космически кораб, който каца на Титан и най-далечното кацане, извършвано някога от космически кораб от Земята.

„Дори ако подземният океан не е обитаем, можем да научим много за химията на предишния живот на Титан и Земята, като изучаваме взаимодействията на повърхността на Титан“, каза Ниш. „Наистина бихме искали да знаем дали там се случват интересни взаимодействия, особено когато органичните молекули се смесват с течна вода в резултат на сблъсъци.“
Когато Ниш започна последното си проучване, тя се притесняваше, че това ще се отрази негативно на мисията Dragonfly, но всъщност доведе до още въпроси.

„Ако цялото топене от ударите потъне в ледената кора, нямаше да имаме проби близо до повърхността, където се смесват вода и органична материя“, каза Ниш. „Това са областите, където Dragonfly може да търси продуктите от тези пребиотични реакции. , за да ни научи как може да са възникнали.” Живот на различни планети.

„Резултатите от това проучване са по-песимистични, отколкото осъзнавах по отношение на обитаемостта на повърхностния океан на Титан, но те също така означават, че в близост до повърхността на Титан съществуват по-интересни пребиотични среди, които можем да пробваме с помощта на инструменти на Dragonfly.“

Справка: „Органични входящи вещества в подповърхностния океан на Титан чрез ударни кратери“ от Катрин Ниш, Майкъл Дж. Маласка, Кристоф Сутин, Розали М. С. Лопез, Конър А. Никсън, Антонин Афолдър, Одри Чатин, Чарлз Кокел, Кендра К. Фарнсуърт, Питър М. Хигинс, Кели Е. Милър и Криста М. Содерлунд, 2 февруари 2024 г., Астробиология.
doi: 10.1089/ast.2023.0055