Концепция этого художника о озере на Северном полюсе лунного титана Сатурна иллюстрирует поднятые диски и валные черты, как видно из космического корабля НАСА Кассини. Кредит: НАСА/JPL-CALTECH
Титан, крупнейшая луна Сатурна, странный, инопланетный мир. Покрытые реками и озерами жидкого метана, ледяных валунов и дюн с сажами, похожим на сажи, его топография давно очаровала ученых и приглашала спекуляции о том, могут ли жизненные формы скрываться под толстой туманной атмосферой луны.
Международная команда исследователей под руководством Антонина-афховатора в U of Department of Ecology и эволюционной биологии, а также Питер Хиггинс на факультете Земли Гарвардского университета и планетарных наук намеревался разработать реалистичный сценарий того, как может выглядеть жизнь на Титане, если бы она существовала, где, скорее всего, это произойдет и сколько она может присутствовать.
«В нашем исследовании мы сосредотачиваемся на том, что делает Титан уникальным по сравнению с другими ледяными лунами: его обильным органическим содержанием», — сказал аффердан, который является постдокторским научным сотрудником.
Используя биоэнергетическое моделирование, команда обнаружила, что подземный океан Титана, который оценивается в глубине около 300 миль, может поддерживать образ жизни, которые потребляют органический материал.
Опубликованная в журнале Planetary Science, их исследование приходит к выводу, что, хотя Титан может содержать простую, микроскопическую жизнь, он, вероятно, может поддерживать только несколько фунтов биомассы в целом.
Часто называемый «Землей на поверхности», Ocean World внутри », Титан является целью для будущего исследования с помощью миссии Драконы НАСА. В то время как многое было размышляло о возможных сценариях, которые могут привести к живым организмам на Титане, основанных на обильной органической химии Луны, предыдущие оценки пострадали от того, что афхов считает чрезмерно упрощенный подход.
Это составное изображение показывает инфракрасный вид Титана из космического корабля Кассини НАСА, приобретенного во время высокогорного муха, 6200 миль над луной, 13 ноября 2015 года. В точку зрения изображена параллельные, темные, заполненные дена регионы по имени Фенсал (в Северном) и Азтлан (на юг). Кредит: НАСА/JPL/Университет Аризоны/Университет Айдахо
«Был такой смысл, что, поскольку у Титана есть такая обильная органика, нет недостатка в источниках пищи, которые могли бы поддерживать жизнь», — сказал аффертер. «Мы отмечаем, что не все эти органические молекулы могут составлять источники пищи, океан действительно большой, и между океаном и поверхностью существует ограниченный обмен, где находятся все эти органические данные, поэтому мы спорим о более нюансированном подходе».
В основе исследования лежит подход «обратно к бабнику», который попытался придумать правдоподобный сценарий для жизни на Титане, который предполагал один из самых простых и самых замечательных из всех биологических метаболических процессов: ферментация.
Известный своим применением в закваске, пивоваренном пивоваренном заводе и, как не желательно — его роли в испорчении забытых остатков, ферментация требует только органических молекул, но нет «окислителя», таких как кислород, что является решающим требованием для других метаболических процессов, таких как дыхание.
«Ферментация, вероятно, развивалась в начале истории жизни Земли и не требует от нас открытия какой -либо двери в неизвестные или спекулятивные механизмы, которые могли или не могли произойти на Титане», — сказал аффертер, добавив, что жизнь на Земле могла сначала появиться как питание органическими молекулами, оставленными из формирования Земли.
«Мы спросили, могут ли подобные микробы существовать на Титане?» Афхово сказал. «Если да, то какой потенциал подземный океан Титана имеет для биосферы, питающейся, кажущейся обширной инвентаризацией абиотических органических молекул, синтезированных в атмосфере Титана, накапливаясь на ее поверхности и присутствует в ядре?»
Исследователи специально сосредоточились на одной органической молекуле, глицине, самой простой из всех известных аминокислот.
Часть новой программы Frontiers НАСА, Миссия Dragonfly теперь планируется запустить в 2028 году и прибыть на Луну Сатурна в 2034 году.
«Мы знаем, что глицин был относительно распространен в каком -либо изначальном вопросе в солнечной системе», — сказал аффертер. «Когда вы смотрите на астероиды, кометы, облака частиц и газа, из которых звезды и планеты, такие как форма солнечной системы, мы находим глицин или его предшественники практически во всех этих местах».
Откройте для себя последние в науке, технологии и пространстве с более чем 100 000 подписчиков, которые полагаются на Phys.org для Daily Insights. Подпишитесь на нашу бесплатную рассылку и получите обновления о прорывах, инновациях и исследованиях, которые имеют значение — ежедневно или еженедельно.
Тем не менее, компьютерное моделирование показало, что только небольшая часть органического материала Титана может быть подходящей для микробного потребления. Микробы, требующие глицина в океане Титана, будут зависеть от устойчивого снабжения аминокислоты с поверхности через толстую ледяную оболочку.
Предыдущая работа той же команды показала, что метеориты, влияющие на лед, могут оставить «расплавные бассейны» жидкой воды, которая затем пропадает через лед и доставляет поверхностные материалы в океан.
«Наше новое исследование показывает, что этого предложения может быть достаточным для поддержания очень небольшой популяции микробов, весом всего в нескольких килограммах, что эквивалентно массе маленькой собаки», — сказал аффертер. «Такая крошечная биосфера будет в среднем менее одной ячейки на литр воды над весь обширный океан Титана».
Для будущей миссии к Титану шансы на поиск жизни — если она действительно там — может быть похоже на поиск иглы в стоке сена, если только потенциал Титана для жизни не найден в другом месте, чем в его поверхностном органическом содержании, предполагает команда.
«Мы пришли к выводу, что уникально богатый органический инвентарь Титана на самом деле не может быть доступен для того, чтобы сыграть роль в обитаемости луны в той степени, в которой можно интуитивно подумать», — сказал аффертер.
Информация от: Университетом Аризоны
