На спутнике Сатурна Титане может существовать жизнь, но лишь в незначительном количестве, - исследование

Ученые с помощью биоэнергетического моделирования рассчитали, как много энергии и питательных веществ может поступать в подземный водный океан Титана для поддержания микроскопической жизни.

Об этом рассказывают в Аризонском университете, передают OstanniPodii.com.

Титан, самый большой спутник Сатурна, -- странный, чужой мир. Покрытый реками и озерами жидкого метана, ледяными валунами и дюнами сажеподобного "песка", его рельеф давно завораживает ученых и побуждает к размышлениям о том, могут ли существовать формы жизни под густой, туманной атмосферой спутника.

Международная команда исследователей под руководством Антонина Аффхолдера с кафедры экологии и эволюционной биологии Аризонского университета и Питера Хиггинса с кафедры наук о Земле и планетах Гарвардского университета поставила себе цель разработать реалистичный сценарий того, как могла бы выглядеть жизнь на Титане, если она существует, где она, скорее всего, встречается и в каком количестве может присутствовать.

"В нашем исследовании мы сосредотачиваемся на том, что делает Титан уникальным по сравнению с другими ледяными спутниками: его богатое органическое содержание", - говорит Аффхолдер.

Используя биоэнергетическое моделирование, команда обнаружила, что подземный океан Титана, глубина которого, по оценкам, достигает около 500 километров, может поддерживать формы жизни, которые потребляют органические материалы. Авторы исследования пришли к выводу, что хотя на Титане может существовать простая микроскопическая жизнь, скорее всего, он может поддерживать лишь несколько килограммов биомассы в целом.

Титан, который часто описывают как "похожий на Землю на поверхности, но с океаном внутри", является объектом будущих исследований с помощью миссии NASA Dragonfly. Хотя многие спекулировали на возможных сценариях, которые могли бы привести к появлению живых организмов на Титане на основе его богатой органической химии, предыдущие оценки страдали от того, что Аффхолдер считает слишком упрощенным подходом.

"Существовало такое ощущение, что поскольку Титан имеет такое большое количество органики, то на нем нет недостатка в источниках пищи, которые могли бы поддерживать жизнь", - сказал Аффхолдер. "Мы указываем на то, что не все эти органические молекулы могут быть источником пищи, что океан очень большой, а обмен между океаном и поверхностью, где находится вся эта органика, ограничен, поэтому мы выступаем за более тонкий подход".

В основе исследования лежит подход "назад к основам", который пытается создать правдоподобный сценарий жизни на Титане, предполагающий один из самых простых и удивительных биологических метаболических процессов: ферментацию. Известное землянам благодаря своему использованию в хлебопечении на заквасках, пивоварении и -- что менее желательно -- роли в порче забытых остатков пищи, ферментация требует только органических молекул, но не "окислителя", такого как кислород, что является ключевым требованием для других метаболических процессов, таких как дыхание.

"Ферментация, вероятно, развилась в начале истории жизни на Земле, и не требует от нас открывать дверь в неизвестные или спекулятивные механизмы, которые могли или не могли произойти на Титане", - сказал Аффхолдер, добавив, что жизнь на Земле могла изначально зародиться, питаясь органическими молекулами, оставшимися со времен формирования Земли.

"Мы задали вопрос, могли ли подобные микробы существовать на Титане?", - говорит Аффхолдер. "Если да, то какой потенциал имеет подземный океан Титана для биосферы, питающейся, казалось бы, огромным запасом абиотических органических молекул, синтезированных в атмосфере Титана, накопленных на его поверхности и присутствующих в ядре?"

Исследователи сосредоточились на одной органической молекуле -- глицине, самой простой из всех известных аминокислот.

"Мы знаем, что глицин был относительно распространен в любой первичной материи Солнечной системы", - говорит Аффхолдер. "Когда вы посмотрите на астероиды, кометы, облака частиц и газа, из которых формируются звезды и планеты, такие как наша Солнечная система, мы найдем глицин или его предшественники практически во всех этих местах".

Однако компьютерное моделирование показало, что лишь небольшая доля органического материала Титана может быть пригодной для потребления микроорганизмами. Микробы, потребляющие глицин в океане Титана, зависят от постоянного снабжения аминокислоты с поверхности через толстую ледяную оболочку. Предыдущая работа этой же команды показала, что метеориты, которые падают на лед, могут оставлять после себя "талые бассейны" жидкой воды, которые затем проникают сквозь лед и доставляют поверхностные материалы в океан.

"Наше новое исследование показывает, что этого запаса может быть достаточно лишь для поддержания очень небольшой популяции микробов общим весом не более нескольких килограммов, что эквивалентно массе небольшой собаки", - говорит Аффхолдер. "Такая крошечная биосфера в среднем будет составлять менее одной клетки на литр воды во всем огромном океане Титана".

Для будущей миссии на Титан шансы найти жизнь -- если она там действительно есть -- могут быть похожими на поиск иголки в стоге сена, если только потенциал Титана для жизни не будет найден где-то еще, кроме его поверхностного органического содержимого, предполагает команда исследователей.

"Мы пришли к выводу, что уникально богатый органический состав Титана может на самом деле не играть той роли в пригодности спутника для жизни, которую можно было бы интуитивно предположить", - сказал Аффхолдер.

Исследование, опубликованное в журнале The Planetary Science Journal, финансировал Международный институт космической науки в Берне, Швейцария.

.