Къде да търсим живот на Титан

Най -голямата луна на Сатурн Титан, видяна от космическия кораб Касини. Реките, езерата и моретата в този свят с течен метан и етан може да поддържат някакъв живот и сега учените смятат, че знаят най -добрите места за разглеждане. Изображение чрезНАСА/JPL-Калтех.


На НАСАКосмически кораб Касинии ESAХюйгенс кацапоказа, че голямата луна на Сатурн Титан имитира Земята по много начини. Но Титан показва различни видове химия в далеч по -студена среда. Предвид приликите, неизбежно възниква въпросът за живота: може ли Титан да поддържа някакъв прост живот? Предвид различията, учените обмислят най -добрите места за търсене на живота на Титан. В края на юли 2018 г. ново проучване, публикувано врецензиранвестникАстробиологияи докладва в вСписание „Астробиология“предлага най -добрите места на Титан за търсене на доказателства за живот.

Титане геоложка страна на чудесата за планетарни учени. Той има реки, езера и морета от действителна течност - не вода, авъглеводородиметан и етан - и има планински вериги, възможни ледени вулкани (известен още катокриовулкани) и огромни въглеводородни дюни. Има и доказателства за подземен воден океан, подобен на тези, за които се смята, че лежат под повърхността на луната на Юпитер Европа и луната на Сатурн Енцелад.


Може би изненадващо, изследователският екип, ръководен отКатрин Ниш, планетарен учен, специализиран в ударни кратери в Университета на Западен Онтарио, предполага, че най -добрите места за търсене на живот на Титан биха билинеда бъдат езерата или моретата. Вместо това новата работа показва, че по -добро място за търсене би било вътреударни кратериикриовулканина Титан.

Учените смятат, че тези области са мястото, където водният лед в кората на Титан може временно да се стопи в течност. Водата все още е единственатаразтворителИзвестно е, че може да поддържа живота такъв, какъвто го познаваме.

Голям, доста млад кратер на Титан, с диаметър около 25 мили (40 км). Такива кратери могат временно да стопят замразената вода в кората, осигурявайки среда за образуване на пребиотични или биотични молекули. Изображение чрезНАСА/JPL-Калтех.

Различни проучвания показват, че течният метан и етанът могат да поддържат живота. Но луната на Сатурн Титан -девет пъти по -далеч от Слънцето от Земята -е много студена, като повърхностните температури се движат около -300 градуса по Фаренхайт (–179 градуса по Целзий). Метанът и етанът остават течни при повърхностната температура на Титан, но там е твърде студенобиохимиченпроцеси, поне доколкото ни е известно (въпреки че и това е предмет на дебат).




Повърхността на Титан също е покрита столини, които са големи, сложни органични молекули, произведени, когато газовете са подложени на космическа радиация. Когато се смеси с течна вода, толините могат да произвеждатаминокиселини, които по същество са градивните елементи на живота. Според изследователяMorgan Cableв лабораторията за реактивни двигатели на НАСА в Пасадена, Калифорния:

Когато смесваме толини с течна вода, ние правим аминокиселините много бързо. Така че всяко място, където има течна вода на повърхността на Титан или близо до повърхността му, може да генерира предшественици на живота -биомолекули- това би било важно за живота такъв, какъвто го познаваме, и това е наистина вълнуващо.

Температурите на повърхността на Титан са твърде ниски за течна вода, така че къде може да се намери? Отговорът е кратерите и криовулканите на Титан. Процесите, свързани с двете геоложки характеристики, могат да разтопят воден лед в течност, дори и само временно.

Но това може да е достатъчно, за да се образуват по -сложни органични молекули като аминокиселини.


Sotra Facula е възможен криовулкан на Титан, един от малкото известни кандидати. Изображение чрез НАСА/JPL – Caltech/USGS/Университета на Аризона.

Друг изглед към Сотра Факула. Това изображение е изградено от радарна топография с инфрачервени цветове, разположени отгоре. Изображение чрезНАСА/JPL - Калтех/USGS/Университет на Аризона.

Между кратерите и криовулканите изглежда, че кратерите биха били най-идеалното място за възникване на пребиотична или биотична химия. Както Нийш обясни:

Кратерите наистина се очертаха като явен победител по три основни причини. Първото е, че сме почти сигурни, че има кратери на Титан. Кратерирането е много често срещан геоложки процес и виждаме кръгови черти, които почти сигурно са кратери на повърхността.


Нейш също отбеляза, че кратерите ще произвеждат повече течна водна стопилка, отколкото криовулкан, така че всяка вода ще остане течна за по -дълъг период от време. Тя добави още:

Последната точка е, че ударните кратери трябва да произвеждат вода с по -висока температура от криовулкана.

По -топлата вода би позволила по -бързи химични реакции, което би спомогнало за създаването на пребиотични или дори биотични молекули. Най -големите известни кратери на Титан саSinlap(112 мили в диаметър),Селк(56 мили/90 км) иМенрва(244 мили/392 км). Това биха били основните места за търсенебиомолекули.

Дейвид Гринспунв Института за планетарни науки обаче все още не е убеден. Той коментира:

Не знаем къде да търсим дори с подобни резултати. Не бих го използвал за насочване на следващата ни мисия до Титан. Е преждевременно.

Титан е добре известен със своите езера и морета от течен метан/етан, като напрЛигия Маре, показано тук. Изображение чрез NASA/JPL-Caltech/ASI/Cornell.

Какво ще кажете за криовулканите? Те все още не са потвърдени, че съществуват на Титан, и ако съществуват, те са по -редки от кратерите (въпреки че кратерите също са относително редки на Титан). Най -вероятната характеристика на криовулкан е планина с калдера на върха, нареченаСотра Факула. Като изключим това, те изглеждат малко и далеч. Както каза Нийш:

Криовулканизмът е по -трудното нещо за правене и има много малко доказателства за това на Титан.

Диаграма, илюстрираща как биоподписи също могат да бъдат транспортирани от подземния океан до повърхността на Титан. Изображение чрезАтанасиос Карагиотас / Теони Шаламберидзе.

Разбира се, има и възможен подземен океан от вода на Титан, но ако съществува, той е дълбоко под повърхността на Луната и недостъпен за всички роботизирани сонди в близко бъдеще. Засега можем само да си представим какво може да има в тази извънземна бездна.

Езерата и моретата на метан/етан все още трябва да бъдат проучени; те са единствените други известни течни тела на повърхността на друга луна или планета в Слънчевата система. Животът на базата на метан теоретично би могъл да съществува в такива среди, така че очевидно би било добра идея да го направитевиж, поне.

В крайна сметка: Титан е свят, който по някакъв начин е зловещо подобен на Земята, но все пак уникално чужд. Дали той поддържа някакъв вид живот, все още е голям въпрос, но сега изследователите смятат, че знаят най -добрите места за търсене.

Източник: Стратегии за откриване на биологични молекули на Титан

ЧрезСписание „Астробиология“