Подземный океан Титана, вероятно, необитаем
Исследование под руководством астробиолога из Университета Западного Онтарио Кэтрин Нейш показывает, что подповерхностный океан Титана — крупнейшего спутника Сатурна — с высокой вероятностью является непригодной для жизни средой. Это означает, что надежды найти жизнь в этом ледяном мире тают.
Это открытие значительно снижает вероятность того, что учёные когда-либо обнаружат жизнь во внешней части Солнечной системы, где находятся четыре планеты-гиганта: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.
"К сожалению, теперь нам придётся быть менее оптимистичными в поисках внеземных форм жизни в нашей собственной Солнечной системе. Научное сообщество было очень воодушевлено возможностью найти жизнь в ледяных мирах внешней Солнечной системы, и это открытие предполагает, что такая вероятность ниже, чем мы предполагали ранее", — сказала Нейш.
Нехватка "строительных блоков" для жизни
Многие ледяные спутники планет-гигантов, как считается, имеют обширные подповерхностные океаны жидкой воды. Океан Титана, по оценкам, более чем в 12 раз превышает объём всех океанов Земли.
"Жизнь, какой мы её знаем на Земле, нуждается в воде как растворителе, поэтому планеты и спутники с большим количеством воды представляют интерес для поиска внеземной жизни", — отметила Нейш.
В исследовании, опубликованном в журнале Astrobiology, учёные попытались количественно оценить, сколько органических молекул может быть перенесено с богатой органикой поверхности Титана в его подповерхностный океан через ударные кратеры.
Кометы, сталкивавшиеся с Титаном, плавили его поверхность, создавая водоёмы, которые смешивались с органикой. Получившаяся плотная смесь погружалась сквозь лёд, возможно, достигая подповерхностного океана.
Рассчитав частоту ударов комет, исследователи определили поток воды с органикой, поступающий с поверхности в недра. Оказалось, что таким способом переносится очень мало органики — не более 7500 кг/год глицина (простейшей аминокислоты). Это примерно масса одного самца африканского слона.
"Один слон в год глицина в океан, объём которого в 12 раз больше земного, недостаточен для поддержания жизни. Раньше часто предполагали, что вода равна жизни, но забывали, что жизни нужны и другие элементы, в частности углерод", — пояснила Нейш.
Титан — самый богатый органикой ледяной спутник в Солнечной системе. Если его океан необитаем, это не сулит ничего хорошего для обитаемости других известных ледяных миров, таких как Европа или Энцелад, на поверхности которых углерода почти нет.
"Эта работа показывает, что очень трудно перенести углерод с поверхности Титана в его подповерхностный океан. По сути, трудно совместить в одном месте и воду, и углерод, необходимые для жизни".
Миссия "Dragonfly" и новые вопросы
Несмотря на открытие, Титан по-прежнему представляет огромный интерес. Нейш является соисследователем в проекте NASA "Dragonfly" ("Стрекоза"). Это миссия, запланированная на 2028 год, в ходе которой на Титан будет отправлен роботизированный дрон для изучения пребиотической химии — процессов, которые могли привести к возникновению жизни.
"Определить состав богатой органикой поверхности Титана, наблюдая за ней через телескоп сквозь его атмосферу, почти невозможно. Нам нужно приземлиться туда и взять пробы", — сказала Нейш.
Единственной успешной миссией, посадившей зонд на Титан, остаётся "Cassini–Huygens" (2005 г.).
"Даже если подповерхностный океан необитаем, мы можем многое узнать о пребиотической химии на Титане и Земле, изучая реакции на поверхности Титана. Нам очень хотелось бы знать, происходят ли там интересные реакции, особенно там, где органические молекулы смешиваются с жидкой водой, образующейся при ударах".
Изначально Нейш беспокоилась, что её исследование негативно повлияет на миссию "Dragonfly", но оно, напротив, породило новые вопросы.
"Если вся расплавленная вода от ударов уходит вглубь ледяной коры, у нас не будет образцов у поверхности, где смешались вода и органика. А именно в таких областях "Dragonfly" мог бы искать продукты пребиотических реакций. Результаты этого исследования более пессимистичны в отношении обитаемости океана Титана, чем я думала, но это также означает, что более интересные пребиотические среды существуют ближе к поверхности Титана, где мы можем взять их пробы с помощью приборов "Dragonfly"".