Вчені NASA виявили, що клітини-подібні компартменти, звані везикулами, які необхідні для формування попередників живих клітин, можуть утворюватися в озерах Титана, найбільшого місяця Сатурна.
Ці озера і моря Титана заповнені рідкими вуглеводнями, такими як етан і метан, замість води. Хоча вода є ключовою складовою життя на Землі, астробіологи припускають, що рідкі вуглеводні Титана можуть дозволити молекулам, необхідним для життя, формуватися, незалежно від того, чи буде це життя схоже на земне, чи зовсім відмінне.
Нові дослідження пропонують спосіб утворення везикул на Титані, спираючись на відомості про його атмосферу і хімію. Формування таких компартментів є ключовим кроком на шляху до розвитку “протоклітин”.
«Існування будь-яких везикул на Титані продемонструвало б зростання порядку і складності, що є необхідними умовами для виникнення життя», – заявив Конор Ніксон з космічного центру імені Годдарда NASA.
«Ми в захваті від цих нових ідей, оскільки вони можуть відкрити нові напрямки в дослідженні Титана та змінити наш підхід до пошуку життя на цьому місяці в майбутньому».
Шлях до життя починається з компартментів
Процес створення везикул починається з молекул, відомих як амфіфіли, які мають подвійний характер — одна частина любить воду (гідрофільна), а інша – відштовхує її (гідрофобна). За певних умов ці молекули можуть самоорганізовуватися для утворення везикул.
На Землі, коли амфіфіли зустрічаються з водою, вони згруповуються і утворюють сфери, подібні до мильних бульбашок, з гідрофільним кінцем назовні, захищаючи гідрофобний кінець.
Якщо дві шари амфіфілів з’єднаються, вони можуть утворити блістероподібну «кульку» з оболонкою води між двома шарами молекул. Ця структура нагадує живу клітину.
Цей процес буде дуже відрізнятися на Титані через унікальне травневне середовище, яке суттєво відрізняється від земного.
Титан не лише найбільший місяць в сонячній системі, але й має найщільнішу атмосферу. Це зумовлено його низькою температурою і відстанню від Сонця, що перешкоджає здуванню атмосфери сонячним вітром.
З 2004 по 2017 рік космічний апарат “Кассіні” зміг досліджувати цю велику атмосферу, щоб з’ясувати, як метеорологічний цикл Титана вплинув на його поверхню.
Хоча більшість атмосфери Титана складається з азоту, його хмари містять метан, який еродує поверхню і русла річок, коли випадає дощем і заповнює його озера та моря. Коли метан піддається сонячному світлу, він випаровується і піднімається в атмосферу, відновлюючи хмари Титана.
Активність метану в атмосфері Титана дозволяє відбуватися складній хімії, особливо коли сонячне світло розщеплює молекули метану, створюючи фрагменти, які знову з’єднуються у складні органічні молекули.
Дослідницька група теоретизує, що везикули можуть формуватися на Титані, коли краплі морської спрей піднімаються в атмосферу через дощ метану, що падає на поверхню озер і морів.
Якщо поверхні морів Титана покриті шарами амфіфілів, то краплі морського спрею також будуть такими. Це означає, що коли ті краплі повертаються до морів метану, вони зустрічають шар амфіфілів і формують блістероподібну структуру, що охоплює первинну краплю.
З часом ці везикули можуть поширюватися по озерам і морях, взаємодіючи й, потенційно, приводячи до створення протоклітин.
Цей відкриття викликає великий інтерес для майбутньої місії NASA “Драгонфлай”, яка вирушить до Титана в 2028 році. Прибувши у 2034 році, ядерний роторний апарат має на меті дослідити передбіотичну хімію та можливість життя на супутнику Сатурна.
Розуміння цього процесу на Титані, якщо це справді відбувається, може пролити світло на загадку виникнення життя на Землі.
Результати дослідження були опубліковані 10 липня в журналі “International Journal of Astrobiology”.