Титанические формы жизни

Реконструкция посадки на поверхность Титана зонда "Кассини".
Фото NASA

Изучая данные, полученные на приборах зонда «Кассини», несколько раз подлетавшего к спутнику Сатурна Титану, исследователи NASA столкнулись сразу с двумя загадками, которые можно объяснить тем, что на этой планете могут жить микроорганизмы, пусть и совсем не такие, какие встречаются на Земле.

Во-первых, в начале июня в журнале Icarus появилось сообщение, что молекулы водорода, рождающиеся в верхних слоях атмосферы Титана и выпадающие на его поверхность, куда-то на этой поверхности исчезают. Во-вторых, одновременно в журнале Journal of Geophysical Research публикуется карта распределения углеводородов на поверхности Титана, где зарегистрирован труднообъяснимый дефицит молекул ацетилена, который там должен быть, но почему-то не наблюдается.

Каждую секунду на поверхность Титана выпадает 10 тыс. трлн. трлн. атомов водорода – они рождаются в верхних слоях его метановой атмосферы в химических реакциях, вызванных солнечным ультрафиолетом. Это зафиксировано инфракрасным спектрометром «Кассини», а также его ионным и нейтронным масс-спектрометрами. Теми же приборами установлено: там, куда эти атомы падают, их нет. Та же ерунда и с ацетиленом – законы химии требуют его присутствия на планете, а приборы его наличия не фиксируют.

Жизнь полна загадок – одной больше, одной меньше, какая разница? Но здесь интересно то, что именно дефицит водорода и ацетилена был предсказан ранее как признак наличия на Титане жизни.

Несмотря на весьма прохладный климат (90 градусов Кельвина, то есть минус 183 по Цельсию), царящий на Титане, он вместе с Марсом и спутником Юпитера Европой давно уже входит в триаду небесных тел, на которых возможна жизнь. Жидкой воды там, естественно, нет, зато полно жидкого метана, который собирается на поверхности в многочисленные моря и озера, испаряется, поднимается наверх, там охлаждается, конденсируется и возвращается вниз метановыми дождями – такой вот круговорот метана на Титане. А там, где есть жидкость, вполне может зародиться и жизнь.

Об этом заговорили давно, еще до того, как американские зонды полетели к Сатурну. Вот, например, как в те далекие времена комментировал ситуацию корреспонденту «НГ» ведущий научный сотрудник Института астрономии РАН Михаил Смирнов: «Титан – это совершенно не тот мир, к какому мы привыкли. Там действительно вполне могут быть метановые озера, болота, моря и даже океаны. Если там есть водяной лед, то это принципиально нетающая скальная порода, из которой могут формироваться горы. И там, хотя бы теоретически, действительно может зародиться жизнь. Подчеркиваю – теоретически. Мы не знаем, как протекают химические реакции на таком холоде. Но если холод не помешает, тогда зарождение жизни возможно и на Титане. Считается, что она зарождается в океанах – а там они, кажется, есть. Тамошние существа, если они есть, коренным образом отличаются от земных – как мы состоим почти из одной воды, так и они состоят почти из одного метана».

Примерно так может выглядеть метановый метаболизм: надувающиеся газовые пузыри. Источник: latimesblogs.latimes.com

В наших организмах основной энергоноситель – кислород, у них эту функцию может исполнять другое соединение – скажем, циан, угарный газ или аммиак».

Братья по разуму, вдыхающие угарный газ и выдыхающие фосген, на Титане, к счастью, так и не были обнаружены. Но в 2005 году астробиолог Крис Маккей из Иссследовательского центра Эймса (NASА), рассматривая возможность жизни на Титане, выдвинул гипотезу, по которой в его холодных метановых озерах могут появиться микроорганизмы, которые дышат водородом, в качестве основного энергетического источника потребляют ацетилен и интенсивно производят метан.

Комментируя последние открытия «Кассини», Маккей был очень осторожен в выводах. «Несомненно, – заявил он, – мы имеем дело с очень необычной и в настоящий момент необъяснимой химией. Конечно, это еще не доказательство того, что на Титане есть жизнь, но все равно – очень интересно».

Как мы знаем, наука живет по закону Бритвы Оккама, который требует не выдумывать новых сущностей, если есть возможность объяснить наблюдение с помощью старых. В применении к астрофизике этот закон требует объяснять наблюдаемые эффекты наличием инопланетной жизни лишь в последнюю очередь. Поэтому никто из ученых о титанских микробах как о чем-то, действительно существующем, не говорит – сначала следует исключить «небиологические» варианты. Например, вариант, при котором водород на поверхности Титана связывается с углеродом, а ацетилен вступает в некие химические реакции, превращаясь в бензол. Правда, при столь низких температурах подобные реакции должны идти слишком медленно и потому с их помощью объяснить водородно-ацетиленовый голод на Титане нельзя.

Нельзя – если нет какого-нибудь специфического катализатора, ускоряющего эти реакции, но такой катализатор пока не найден. Однако это не означает, что его нет. Так что пока будет доказано, что никакого такого катализатора нет и не может быть, пока не будет доказано, что никакое другое небиологическое объяснение тоже в данном случае не работает, о жизни на Титане следует говорить только предположительно.

Пока же гипотетическая картина этой жизни выглядит так. Микробы-ацетиленоеды выползли из метановых озер, которыми испещрена карта Титана, и распространились по всей поверхности. Они живут там в пленке из органики, покрывающей гранитной твердости водяной лед и достигающей толщины от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров. Подчеркнем – это, конечно, пока лишь только гипотеза.