Титан является крупнейшим спутником Сатурна. Средняя температура на Титане составляет около -180 ⁰C. Это создает условия для существования на его поверхности озер и морей, состоящих из жидкого метана и этана. Плотная азотная атмосфера формирует цикл испарения и осадков, отчасти напоминающий круговорот воды на Земле. Такая сложная среда делает Титан одним из самых перспективных объектов в Солнечной системе для поиска экзотических форм жизни, принципиально отличающейся от земной.

Целью нового исследования, опубликованного в журнале Science Advances, была проверка гипотезы о возможности образования на Титане структур, аналогичных клеточным мембранам. Ранее теоретические работы предполагали, что молекулы акрилонитрила могут самостоятельно собираться в среде из жидких углеводородов, формируя устойчивые оболочки – так называемые «азотосомы». Эти структуры рассматривались как возможный функциональный аналог липидных мембран, лежащих в основе клеток земных организмов. Однако альтернативные расчеты указывали на их возможную нестабильность, и вопрос оставался открытым из-за отсутствия экспериментальных данных.

В рамках новой работы исследователи из Лаборатории реактивного движения НАСА провели лабораторное моделирование условий поверхности Титана. Были приготовлены смеси акрилонитрила с метаном и этаном, после чего их выдерживали при низких температурах и давлениях, близких давлению в атмосфере Титана. Для анализа образовавшихся структур использовались дифференциальная сканирующая калориметрия, позволяющая отслеживать фазовые переходы, и рамановская микроскопия, дающая информацию о молекулярной организации вещества.

Результаты показали, что в смеси с этаном акрилонитрил образует стабильные кристаллические структуры, тогда как в смеси с метаном практически не происходит заметных изменений. Признаков формирования мембраноподобных сферических оболочек обнаружено не было. Это означает, что предложенный ранее механизм образования азотосом в условиях Титана, по всей видимости, не отсутствует.

Эта работа американских ученых сужает спектр реалистичных сценариев возникновения жизни на Титане. Отсутствие экспериментальных подтверждений существования азотосом не исключает возможность жизни в целом, но указывает, что ее механизмы должны отличаться от классической клеточной модели. Теперь ученым придется найти альтернативные химические и структурные основы для возможных биологических систем в условиях холодных углеводородных сред.

• < Назад
• Вперёд >