Чудеса системы Сатурна: жизнь на Титане?
Система Сатурна богата на чудеса. Практически каждое тело в ней чем-нибудь удивительно. Но и на этом ярком фоне выделяется Титан – второй по величине в Солнечной системе спутник планеты, единственная известная луна, обладающая плотной атмосферой, и второе после Земли тело, на поверхности которого текут реки и плещутся моря.
Моря на Титане, как известно, газовые, из смеси этана (79%), пропана (8%) и метана (10%), переходящих в жидкую фазу при температуре –180 градусов. Но – тем интереснее. Существование примитивных форм жизни допускается на Марсе и нескольких лунах, обладающих подледными океанами... Кстати, у Титана тоже, вероятно, в составе мантии есть слой жидкой, содержащей высокую примесь аммиака, воды на глубине 100 км... Однако лишь на Титане можно представить жизнь неземлеподобную.
Гипотезы о существовании жизни на Марсе, Европе или Энцеладе основаны, в сущности, на том, что условия этих тел недостаточно агрессивны, чтобы уничтожить порожденных земной биосферой экстремофилов. Но на Титане этот номер не пройдет, так что и спускаемые аппараты, отправляемые на этот спутник Сатурна, необязательно подвергать стерилизации. Организмы, метаболизм которых завязан на воду, гарантированно не смогут там выжить.
При этом, однако, условия для зарождения жизни в ледяном аду Титана – тепличные.
Космос и таинство зарождения жизни
Начать придется издалека. С того, что развитие технологий астрономических наблюдений, и особенно спектрального анализа, в последние десятилетия склоняет лучшие, специально отобранные для решения подобных проблем умы к мысли, что корни жизни следует искать в космосе. Ибо если в бурной первичной атмосфере и кратерных озерах молодой Земли нужные для синтеза РНК вещества еще синтезируются, нет ли, а в протопланетной туманности сразу чего только нет. Собственно, все есть. До готовых белков включительно. Комбинация метана, фосфина и аммиака плюс космическая радиация буквально творят чудеса.
На чудесах, в свою очередь, нужно остановиться подробнее. Если ржавый оттенок пескам Марса придает вполне натуральная ржавчина – результат окисления остатками водяного пара железной космической пыли, то дальние тела, блуждающие в вечном мраке окраин Солнечной системы карликовые планеты, красны от толинов – покрывающих их поверхность сложных углеводородов, производящихся из метана в результате воздействия космических излучений.
Состав же толинов очень разнообразен. В составе красноватого налета могут быть найдены любые молекулы, представляющие собой комбинацию углерода, азота и водорода (прочие элементы, исключая кислород, добавляются по вкусу). Обычно это достаточно крупные – несколько тысяч атомных единиц массы (или нуклонов в составе ядер атомов) – молекулы. И как отмечалось выше, в составе толинов наличествуют важнейшие для возникновения жизни соединения.
Откуда все это богатство в космосе? После взрыва сверхновой, в остывающей туманности ядра углерода рекомбинируют, превращаются в атомы, обретают химические свойства и соединяются с чем попало. Иногда им попадается кислород, но куда чаще водород, ибо именно из него туманности состоят главным образом. Прихватив же молекулу (два атома) водорода, углерод образует сохраняющий химическую активность радикал СН2, пока не встретит вторую молекулу водорода. Но если на этом этапе ему попадется уже готовая молекула метана (СН4), то радикал соединится с ней в этан (С2Н6). Если же попадется этан…
Углерод обладает уникальным свойством. Под воздействием радиации, ну а в ней-то в космосе недостатка нет, молекулы на его основе склонны расти. Квант может «отстрелить» у молекулы метана один-два атома водорода, снова сделав ее активной, а значит, способной к соединению с другими молекулами. Причем в процесс вовлекаются прочие распространенные в туманностях соединения – аммиак (NH3), сероводород (SH4) и фосфин (PH3).
Проблема, однако, заключается в том, что планета образуется путем слияния планетоидов, причем верхние ее слои многократно переходят в кремниевый пар. Естественно, органика при этом разрушается. Уцелеть могут только молекулы, захваченные вместе с остатками газов уже готовым телом. Но пока планета созревает, звезда поливает ближайшие орбиты потоками солнечного ветра. То есть возникают вопросы, связанные с выживаемостью небулярной органики.