На Титане - спутнике Сатурна, органические вещества выживают в метановых ливнях 0 99

Ледяная луна Сатурна — Титан — единственное тело в Солнечной системе, кроме Земли, где на поверхности есть моря и озера. Правда, наполнены они не водой, а жидким метаном, который, в условиях криогенной среды и плотной атмосферы, циркулирует так же, как вода на Земле. Ранее в Северном полушарии спутника зафиксировали образование метановых облаков, из которых время от времени проливаются дожди из углеводородов (метана и этана).

В густой оранжевой дымке Титана, где температура опускается до минус 180 градусов Цельсия, происходят невозможные по земным меркам химические реакции: молекула циановодорода (HCN), рожденная в атмосфере из азота, метана и этана, могла сформировать кристаллы, объединяющие вещества противоположной природы.

Особый интерес для ученых представляет циановодород (HCN) — полярная молекула, образующаяся в верхних слоях холодной атмосферы Титана. Именно она запускает цепочку реакций, ведущих к образованию аминокислот и других компонентов, необходимых для существования примитивных форм жизни.

Более того, с ней связаны так называемые толины — внеземные органические вещества, которые также наблюдают на спутнике Нептуна Тритоне, кометах и карликовой планете Седне. Результаты ранее проведенных исследований, моделирующих образование туманов на Титане, показали, что толины могут изменять структуру и химический состав под действием жидкого метана при экстремально низких температурах.

По мнению ученых, наблюдаемые в атмосфере спутника Сатурна Титана сложные органические молекулы могут соединяться в подобия внутриклеточных органелл — везикул. Более того, в дальнейшем эти структуры способны становиться еще более сложными и образовывать не что иное, как протоклетки.

Титан — единственный, помимо Земли, мир в Солнечной системе, где есть моря и озера, только роль воды в них играет жидкий метан. Напомним, на поверхности этого спутника Сатурна царит криогенная среда: температура там составляет около минус 180 градусов Цельсия. В этих условиях в очень плотной атмосфере луны происходит круговорот метана так же, как в земной природе идет круговорот воды: над морями образуются метановые облака, из которых время от времени проливаются сильные метановые дожди.

При этом солнечное излучение в верхних слоях атмосферы спутника бомбардирует молекулы метана и азот, который составляет примерно 98 процентов всего содержимого в воздухе. Эти молекулы распадаются, ионизируются и переформируются в другие. В результате возникают бензол и другие сложные углеводороды, а в конце концов образуются так называемые толины — внеземные органические вещества, которые также наблюдают, например, на спутнике Нептуна Тритоне, карликовой планете Седне, а еще на кометах и даже в протопланетном диске вокруг двойной звезды HR 4796 в созвездии Центавр.

Впрочем, как недавно установили ученые из Германии и США, это еще не вершина всех возможных подобных преобразований на Титане. В недавней статье для издания International Journal of Astrobiology специалисты рассказали, что, по их расчетам, должно происходить дальше. Исследователи пишут, что некоторые органические соединения на Титане — амфифилы: один конец такой молекулы избегает окружающей жидкости, в данном случае жидкого метана, а другой, наоборот, к нему стремится.

Как объяснили астробиологи, благодаря этой «двойственности» таким молекулам максимально комфортно держаться на поверхности морей и прочих «водоемов» тончайшим слоем. Тем самым они одновременно решают обе проблемы: их «метанофобные» концы приподняты, как поплавки, а «метанофильные», соответственно, направлены вниз и находятся в жидкости.

Когда на Титане идет метановый ливень, удары тяжелых капель подбрасывают над морем капли жидкости вместе с «двойственными» органическими молекулами. Тогда в каждой подброшенной капле они немедленно образуют сферическую оболочку с той же самой целью — спрятать одни части и выставить наружу другие. Далее эти шарообразные структуры падают обратно в море, и окружающие амфифилы покрывают их дополнительным, уже вторым слоем.