На супутнику Сатурна Титані може існувати життя, але лише в незначній кількості, - дослідження

Науковці за допомогою біоенергетичного моделювання розрахували, як багато енергії та поживних речовин може надходити до підземного водного океану Титану для підтримки мікроскопічного життя.

Про це розповідають в Аризонському університеті, передають OstanniPodii.com.

Титан, найбільший супутник Сатурна, -- дивний, чужий світ. Вкритий річками та озерами рідкого метану, крижаними валунами та дюнами сажоподібного "піску", його рельєф давно зачаровує науковців і спонукає до роздумів про те, чи можуть існувати форми життя під густою, туманною атмосферою супутника.

Міжнародна команда дослідників під керівництвом Антоніна Аффхолдера з кафедри екології та еволюційної біології Аризонського університету й Пітера Хіггінса з кафедри наук про Землю й планети Гарвардського університету поставила собі за мету розробити реалістичний сценарій того, як могло б виглядати життя на Титані, якщо воно існує, де воно, найімовірніше, зустрічається та в якій кількості може бути присутнім.

"У нашому дослідженні ми зосереджуємося на тому, що робить Титан унікальним у порівнянні з іншими крижаними супутниками: його багатий органічний вміст", - говорить Аффхолдер.

Використовуючи біоенергетичне моделювання, команда виявила, що підземний океан Титану, глибина якого, за оцінками, сягає близько 500 кілометрів, може підтримувати форми життя, які споживають органічні матеріали. Автори дослідження дійшли висновку, що хоча на Титані може існувати просте мікроскопічне життя, найімовірніше, він може підтримувати лише кілька кілограмів біомаси загалом.

Титан, який часто описують як "схожий на Землю на поверхні, але з океаном всередині", є об′єктом майбутніх досліджень за допомогою місії NASA Dragonfly. Хоча багато спекулювали на можливих сценаріях, які могли б призвести до появи живих організмів на Титані на основі його багатої органічної хімії, попередні оцінки страждали від того, що Аффхолдер вважає надто спрощеним підходом.

"Існувало таке відчуття, що оскільки Титан має таку велику кількість органіки, то на ньому не бракує джерел їжі, які могли б підтримувати життя", - сказав Аффхолдер. "Ми вказуємо на те, що не всі ці органічні молекули можуть бути джерелом їжі, що океан дуже великий, а обмін між океаном і поверхнею, де знаходиться вся ця органіка, обмежений, тому ми виступаємо за більш тонкий підхід".

В основі дослідження лежить підхід "назад до основ", який намагається створити правдоподібний сценарій життя на Титані, що передбачає один з найпростіших і найдивовижніших біологічних метаболічних процесів: ферментацію. Відоме землянам завдяки своєму використанню в хлібопеченні на заквасках, пивоварінні та -- що менш бажано -- ролі в псуванні забутих залишків їжі, ферментація вимагає лише органічних молекул, але не "окислювача", такого як кисень, що є ключовою вимогою для інших метаболічних процесів, таких як дихання.

"Ферментація, ймовірно, розвинулася на початку історії життя на Землі, і не вимагає від нас відкривати двері в невідомі або спекулятивні механізми, які могли або не могли відбутися на Титані", - сказав Аффхолдер, додавши, що життя на Землі могло спочатку зародитися, харчуючись органічними молекулами, що залишилися з часів формування Землі.

"Ми поставили питання, чи могли подібні мікроби існувати на Титані?", - каже Аффхолдер. "Якщо так, то який потенціал має підземний океан Титану для біосфери, що живиться, здавалося б, величезним запасом абіотичних органічних молекул, синтезованих в атмосфері Титану, накопичених на його поверхні та присутніх в ядрі?"

Дослідники зосередилися на одній органічній молекулі -- гліцині, найпростішій з усіх відомих амінокислот.

"Ми знаємо, що гліцин був відносно поширений у будь-якій первинній матерії Сонячної системи", - каже Аффхолдер. "Коли ви подивитеся на астероїди, комети, хмари частинок і газу, з яких формуються зорі й планети, такі як наша Сонячна система, ми знайдемо гліцин або його попередники практично у всіх цих місцях".

Однак комп′ютерне моделювання показало, що лише невелика частка органічного матеріалу Титану може бути придатною для споживання мікроорганізмами. Мікроби, що споживають гліцин в океані Титану, залежать від постійного постачання амінокислоти з поверхні через товсту крижану оболонку. Попередня робота цієї ж команди показала, що метеорити, які падають на лід, можуть залишати після себе "талі басейни" рідкої води, які потім проникають крізь лід і доставляють поверхневі матеріали в океан.

"Наше нове дослідження показує, що цього запасу може бути достатньо лише для підтримки дуже невеликої популяції мікробів загальною вагою не більше кількох кілограмів, що еквівалентно масі невеликого собаки", - говорить Аффхолдер. "Така крихітна біосфера в середньому становитиме менше однієї клітини на літр води у всьому величезному океані Титану".

Для майбутньої місії на Титан шанси знайти життя -- якщо воно там дійсно є -- можуть бути схожими на пошук голки в стозі сіна, якщо тільки потенціал Титану для життя не буде знайдений деінде, окрім його поверхневого органічного вмісту, припускає команда дослідників.

"Ми дійшли висновку, що унікально багатий органічний склад Титану може насправді не відігравати тієї ролі в придатності супутника для життя, яку можна було б інтуїтивно припустити", - сказав Аффхолдер.

Дослідження, опубліковане в журналі The Planetary Science Journal, фінансував Міжнародний інститут космічної науки в Берні, Швейцарія.

.