Инопланетный разум, космос и девочки

[Sentinel]

В атмосфере Титана обнаружены предсказанные «кирпичики чужой жизни»

Сатурнианская луна Титан — мир контрастов, одновременно до жути знакомый и удивительно инопланетный. Тихие моря и огромные песчаные дюны напоминают о Земле, но в них течет не вода, а жидкий углеводород. Богатая азотом атмосфера Титана теоретически может поддерживать жизнь, но любые организмы, который могут существовать при температуре −178 градусов Цельсия, будут неузнаваемыми для землян.


Изображение Титана, сделанное космическим аппаратом «Кассини»

Новое исследование предполагает, что на Титане может существовать жизнь, но она не будет иметь ничего общего с той жизнью, которую мы знаем. После изучения данных спектрального анализа Атакамской большой решётки миллиметрового и субмиллиметрового диапазона (ALMA) на севере Чили исследователи сообщили, что атмосфера Титана богата акрилонитрилом, молекулы которого могут формировать клеточноподобные мембраны в уникальной окружающей среде луны.

Учитывая уровень акрилонитрила в атмосфере Титана, в его морях могут (теоретически) существовать крошечные клеточные мембраны, концентрация которых превышает уровень бактерий в океанах Земли.
Мембраны, которые обволакивают клетки всех живых существ на Земле, состоят из фосфолипидов, молекул с длинными неполярными (отталкивающими воду) «хвостами» и полярными (притягивающими воду) «головами». Фосфолипиды состоят из двух слоев. Части, которые притягивают воду, находятся снаружи, а отталкивающие воду — внутри. Эта структура позволяет мембранам «выдувать» крошечные карманы воды, создавая клетки, которые вмещают генетический материал и поддерживают биохимические реакции. Такие процессы возможны в умеренных морях из жидкой воды на Земле, но мембраны просто не будут работать в криогенных метановых морях Титана. Там они будут слишком неподвижными, и полярные, и неполярные части поменяются местами.

Итак, как выглядели бы клетки на Титане? Два года назад исследователи Корнеллского университета (США) использовали химические модели, чтобы ответить на этот вопрос. Им удалось создать работающую клеточную мембрану, которая оставалась стабильной и гибкой при невероятно низкой температуре. Материалом для мембраны стало не что иное, как C₂H₃CN, или акрилонитрил. Гипотетическую инопланетную клетку назвали «азотосом».



«Молекулы акрилонитрила подходят для этого, так как они амфифильные — имеют полярный и неполярный конец, совсем как фосфолипиды мембран на Земле», — говорит Морин Палмер (Maureen Palmer), автор исследования.

До последнего времени существование азотосом было интересной гипотезой, но не более. Никто не знал, есть ли акрилонитрил на Титане. Палмер и ее коллеги изучили данные ALMA и нашли убедительное доказательство того, что огромные объемы акрилонитрила присутствуют в атмосфере Титана — в основном на высоте более 200 км.
Конечно, жизнь, какой мы ее знаем, вероятнее всего, появилась бы в огромных морях на поверхности Титана, а не высоко в небе. Но как указывают Палмер и ее коллеги, дожди постоянно транспортируют органические соединения на поверхность луны — и они могут содержать акрилонитрил.

Ученые считают, что в море Лигеи на кубический сантиметр морской воды приходится 30 млн азотосом. Для сравнения — в океанской воде на Земле около миллиона бактерий на кубический сантиметр.
На этой неделе другая команда ученых сообщила о выявлении анионов углеродной цепи — возможных строительных блоков сложных биомолекул — в верхней атмосфере Титана, используя данные «Кассини».

Результаты исследования были подробно описаны в статье, опубликованной в издании Science Advances.