|
Путь к созданию протоклеток на Титане
|
|
|
|
Исследования НАСА показали, что в озерах спутника Сатурна Титана естественным образом могут образовываться клеточные образования, называемые везикулами. Титан - единственный мир, кроме Земли, на поверхности которого, как известно, есть жидкость. Однако озера и моря Титана не заполнены водой. Вместо этого они содержат жидкие углеводороды, такие как этан и метан.
|
|
|
|
Считается, что на Земле жидкая вода была необходима для зарождения жизни в том виде, в каком мы ее знаем. Многие астробиологи задавались вопросом, могут ли жидкости Титана также обеспечить среду для образования молекул, необходимых для зарождения жизни — в том виде, в каком мы ее знаем, или, возможно, в том виде, в котором мы ее не знаем, — чтобы закрепиться там.
|
|
|
|
Новое исследование НАСА, опубликованное в Международном журнале астробиологии, описывает процесс, посредством которого на Титане могут образовываться стабильные пузырьки, основываясь на наших современных знаниях об атмосфере и химическом составе Луны. Формирование таких компартментов является важным этапом в создании предшественников живых клеток (или протоклеток).
|
|
|
|
В этом процессе участвуют молекулы, называемые амфифилами, которые при определенных условиях могут самоорганизоваться в пузырьки. На Земле эти полярные молекулы состоят из двух частей: гидрофобного (боящегося воды) конца и гидрофильного (любящего воду) конца. Когда они находятся в воде, группы этих молекул могут собираться вместе и образовывать шарообразные сферы, похожие на мыльные пузыри, где гидрофильная часть молекулы обращена наружу для взаимодействия с водой, тем самым "защищая" гидрофобную часть внутри сферы. При определенных условиях могут образоваться два слоя, в результате чего образуется похожий на клетку шар с двухслойной мембраной, внутри которого находится карман с водой.
|
|
|
|
|
|
|
Однако, рассматривая образование пузырьков на Титане, исследователи должны были учитывать окружающую среду, значительно отличающуюся от ранней Земли.
|
|
|
|
Титан - самый крупный спутник Сатурна и второй по величине в нашей Солнечной системе. Титан также является единственным спутником в нашей солнечной системе с плотной атмосферой.
|
|
|
|
Туманная золотистая атмосфера Титана окутывала Луну тайной на протяжении большей части истории человечества. Однако, когда космический аппарат НАСА "Кассини" прибыл к Сатурну в 2004 году, наши представления о Титане изменились навсегда.
|
|
|
|
Благодаря "Кассини" мы теперь знаем, что Титан имеет сложный метеорологический цикл, который сегодня активно влияет на его поверхность. Большая часть атмосферы Титана состоит из азота, но в ней также содержится значительное количество метана (CH4). Этот метан образует облака и дожди, которые, выпадая на поверхность, вызывают эрозию и разрушение речных русел, наполняя озера и моря. Затем эта жидкость испаряется под воздействием солнечного света, вновь образуя облака.
|
|
|
|
Эта атмосферная активность также способствует возникновению сложных химических процессов. Энергия солнца расщепляет молекулы, такие как метан, и эти частицы затем преобразуются в сложные органические молекулы. Многие астробиологи считают, что эта химия могла бы объяснить нам, как на ранней Земле формировались и эволюционировали молекулы, необходимые для зарождения жизни.
|
|
|
|
В новом исследовании ученые рассмотрели, как пузырьки могут образовываться в условиях замерзания углеводородных озер и морей Титана, сосредоточив внимание на каплях морской воды, которые выбрасываются вверх при разбрызгивании дождевых капель. На Титане как капли морской воды, так и поверхность моря могут быть покрыты слоями амфифилов. Если капля затем попадает на поверхность пруда, два слоя амфифилов встречаются, образуя двухслойный (или бислойный) пузырек, окружающий исходную каплю. Со временем многие из этих пузырьков рассеялись бы по всему водоему и начали бы взаимодействовать и конкурировать в эволюционном процессе, который мог бы привести к образованию примитивных протоклеток.
|
|
|
|
Если предложенный путь реализуется, это расширило бы наше понимание условий, в которых могла бы сформироваться жизнь.
|
|
|
|
"Существование любых пузырьков на Титане продемонстрировало бы увеличение порядка и сложности, которые являются условиями, необходимыми для зарождения жизни", - объясняет Конор Никсон из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд. "Мы в восторге от этих новых идей, потому что они могут открыть новые направления в исследованиях Титана и могут изменить наши подходы к поиску жизни на Титане в будущем".
|
|
|
|
Первая миссия НАСА на Титан - это предстоящий полет винтокрылого летательного аппарата Dragonfly, который будет исследовать поверхность спутника Сатурна. Хотя озера и моря Титана не являются местом назначения Dragonfly (и на борту миссии не будет светорассеивающего прибора, необходимого для обнаружения таких пузырьков), миссия будет летать с места на место, чтобы изучить состав поверхности Луны, провести атмосферные и геофизические измерения и охарактеризовать пригодность Титана для жизни. окружающая среда.
|
|
|
|
Источник
|
