Существуют различные теории о том, как появилась жизнь на Земле. Некоторые считают, что она была привнесена из космоса на кометах и астероидах (т. н. гипотеза панспермии). Согласно другим предположениям, жизнь зародилась на самой планете из «органического бульона». Особы интерес для ученых, которые занимаются этой проблемой, является холодный спутник Сатурна Титан. Его азотная (на 98%) и метановая (1,6%) атмосфера по составу имеет много общего с атмосферой Земли вскоре после ее образования. В начале протерозоя (2,5 млрд лет назад) земная атмосфера более чем наполовину состояла азота и примерно на 15% из метана, но, кроме того, содержала значительное количество кислорода и углекислого газа.

В спектре излучения Титана, а также на некоторых других ледяных телах внешних областей Солнечной системы, были обнаружены линии поглощения толинов. Так называют вещества, представляющие собой смесь органических сополимеров, образованных в атмосфере из простых органических соединений вроде метана и этана под действием ультрафиолетового излучения Солнца.

В новом исследовании, результаты которого опубликованы в журнале Icarus, американские ученые попытались воссоздать эти вещества из атмосферы Титана и изучить их свойства. Они предполагают, что изучение толинов поможет лучше понять основные свойства органических веществ на Титане. Особенности структуры позволят определить, содержатся ли в толинах химические вещества, считающиеся предшественниками жизни. Данные о растворяемости толинов дадут информацию о том, где их следует искать – в морях или атмосфере. Наконец стабильность существования толинов важна для выбора метода их изучения во время гипотетической исследовательской миссии.

Ученые получили толины диссоциацией и ионизацией азота (95%) и метана (5%) в специальной камере при комнатной температуре. После 72-часового воздействия разностью потенциалов, на стенках камеры образовался мутный толиновый осадок, по оптическим свойствам идентичный туманной дымке в атмосфере Титана.

Изучение полученного вещества показало, что полярные растворители (т. е. имеющие разные заряды между атомами в молекуле – это метанол вода, ацетонитрил и др.) хорошо разрушают молекулы Толина, тогда как неполярные (пентан, бензол) оказывают мало воздействия. Это означает, что толины смогут существовать на дне титанианских озер и морей, состоящих из метана и этана. Изучить толины можно сможет как наземный, так и подводный научный аппарат. Ранее американское космическое агентство рассматривало несколько концепций миссий к Титану, включая плавучий подводный (точнее, подметановый) зонд.

Кроме того, ученые выяснили, что толины легко разрушаются при высокой температуре. Для естественных условий холодного спутника Сатурна, где средняя температура колеблется вокруг отметки -179 градусов, это не является проблемой, однако создателям исследовательских станций придется учитывать, что тепло от работы их аппаратов может уничтожать находящиеся поблизости толины.

Дополнительную информацию о толинах удалось получить благодаря данным, полученным при помощи миссии Кассини-Гюйгенс. Американский научный аппарат обнаружил в толинах на Титане небольшое количество азотсодержащих молекул, важных для пребиотической химии и процесса образования жизни. А благодаря данным, полученным в 2007 году, удалось показать, что Толины на спутнике Сатурна образуются на высоте более 1000 км – в несколько раз выше, чем считалось ранее. В облаках Титана оказалось неожиданно большое количество отрицательно заряженных ионов. С учетом наличия там бензола, ионы могут свидетельствовать о процессе образования толинов.

Последние исследования предполагают, что атмосфера Титана старше атмосферы Сатурна. Это означает, что спутник сформировался самостоятельно из газа и пыли в ранней Солнечной системе, а не был собран гравитационными силами из вещества колец Сатурна.

• < Назад
• Вперёд >