Пересмотрена приспособленность Титана для поддержания жизни

Условия для специфической жизни на поверхности спутника Сатурна куда более комфортные, нежели полагали учёные раньше. Об этом говорят основанные на информации миссии Cassini-Huygens расчёты группы учёных под руководством Даниэля Кордье (Daniel Cordier) из высшей национальной школы химии Ренна (Ecole Nationale Sup?rieure de Chimie de Rennes).

Озёра Титана в ближней инфракрасной части спектра. Снимок сделан Cassini 12 октября 2009 года с расстояния 252 тысячи километров от холодной луны (фото NASA/JPL/Space Science Institute).

Знаменитые озёра Титана являются потенциальными гаванями для микроорганизмов. Как известно, наполнены эти водоёмы множеством углеводородов, составляющих настоящее сокровище Титана. И благодаря химическим процессам в атмосфере и осадкам, некоторые озёра образуются прямо у нас на глазах.

Ещё в 2005 году группа исследователей высказала идею, что в таких условиях на Титане могла развиться специфическая жизнь: местные микробы могли бы питаться ацетиленом, а дышать водородом.

Однако, по имевшимся на тот момент оценкам (выполненным ещё до полёта Cassini, в частности, вот в этой работе) ацетилен в озёрах оранжевой луны составлял всего несколько частей на 10 000. Не слишком обширная питательная база для предполагаемых микробов.

Высадка зонда Huygens на Титане в январе 2005 года принесла столь много информации, что разбираться с ней продолжают до сих пор. Именно данные с "Гюйгенса" послужили основой для работы Кордье – сведения с хроматографического масс-спектрометра и вертикальные профили температуры. Авторы построили модель фотохимических процессов в атмосфере, а затем вычислили состав озёр из условия термодинамического равновесия между ними и "воздухом".
На фото: композиция из кадров, отснятых Huygens в ходе спуска на разных высотах и в разных азимутальных направлениях (фото ESA/NASA/JPL/University of Arizona).

Новое исследование (его результаты опубликованы на arXiv.org) существенно пересмотрело пропорции в составе озёр. Французы утверждают, что содержат эти водоёмы (в жидком виде либо как растворённые вещества): этан (С₂Н₆) — 76-79%, пропан (C₃H₈) — 7-8%, метан (CH₄) — 5-10%, цианистый водород (HCN) — 2-3%, бутен (С₄Н₈) — 1%, бутан (C₄H₁₀) — 1% и ацетилен (С₂Н₂) — 1%, плюс маленькие доли других соединений.

Тут сразу два сюрприза: преобладание этана (ранее считалось, что больше всего будет метана) и приличная (целый процент) доля ацетилена. Это ведь в 100 раз больше, чем предполагалось ранее. На чашу сторонников версии о принципиальной возможности жизни на Титане положен ещё один камешек.

Как показывают эти графики, соотношение ингредиентов в озёрах Титана сильно зависит от температуры на поверхности, а значит и от смены сезонов на этом спутнике, а заодно и от широты расположения конкретного озера. Вертикальная пунктирная линия отмечает температуру в 93,65 K, измеренную на месте посадки Huygens. По вертикали отложена мольная доля, по горизонтали – температура в кельвинах (иллюстрация Daniel Cordier et al.).

Правда, состав "воды" в озере — далеко не всё, что нужно для комфортного существования местной жизни. В своём исследовании, опубликованном в Astrobiology, Тецуя Токано (Tetsuya Tokano) из университета Кёльна (Universit?t zu K?ln) показал, что не менее важным параметром будет перемешивание масс в озере, достигаемое как вариацией температур при смене сезонов, так и за счёт криовулканизма.

Если конвекция будет слабой, это затруднит задачу микробам — ведь ацетилен и водород будут стремиться разойтись по разным слоям, если сильной – микробам будет уготована богатая пища. Но такие особенности жизни озёр планетологам ещё предстоит выяснить.