Станет ли спутник Сатурна новой Землей?

Титан — это один из самых загадочных объектов Солнечной системы. Уже давно ученые выдвигают предположения о том, что на этом спутнике Сатурна, возможно, существует примитивная жизнь. Недавнее открытие американскими астрономами перистых облаков в атмосфере Титана навело на мысль, что его атмосфера чем-то похожа на ту, которой обладала молодая Земля.

Специалистам из Центра космических полетов Годдарда и Мэрилендского университета удалось обнаружить в атмосфере Титана облака, подобные перистым, которые иногда наблюдают в верхних слоях земной атмосферы. Открытие послужило толчком к уже не раз выдвигавшимся предположениям по поводу существования органической жизни на этом спутнике Сатурна.

Титан — это один из самых загадочных объектов Солнечной системы. Он является вторым по величине после Ганимеда и самым крупным из спутников Сатурна — его вес в 20 раз превышает вес всех остальных спутников, вместе взятых. Диаметр Титана составляет 5150 километров, радиус его орбиты — 1,222 миллионов километров, а плотность — 1880 кг/м3. Спутник был открыт в 1655 году Х. Гюйгенсом.

По своему строению Титан напоминает спутники планеты Юпитер — Ганимед и Каллисто: у него имеются плотное ядро, состоящее из скальных пород, и ледяная мантия, состоящая из замерзшей воды и гидрата метана. Но, в отличие от своих "юпитерианских" собратьев, он еще и обладает мощной атмосферой: его окутывают аэрозольная дымка и облака. Из-за этого поверхность Титана нельзя наблюдать при помощи обычной оптики. Поверхность спутника имеет красно-коричневый цвет и может меняться в зависимости от сезона.

В 1944 году в атмосфере Титана обнаружили метан, а еще спустя 30 лет — молекулярный водород. Ученые выдвинули гипотезу, что этот водород является продуктом фотолиза метана и аммиака. Но при таких реакциях должны были образоваться и азотноводородные соединения. В таком случае в атмосфере должен был присутствовать парниковый эффект!

Но в 1979 году радиометрические измерения в тепловом инфракрасном диапазоне показали, что никакого парникового эффекта нет и в помине, напротив, поверхность Титана даже холоднее его атмосферы. Однако основным элементом в ней все-таки оказался азот — его содержание в атмосфере составляло примерно 85 процентов. Около 12 процентов составлял аргон, и менее трех процентов приходилось на долю метана. Кроме того, в "воздухе" Титана содержались небольшие количества этана, пропана, ацетилена, этилена, кислорода, водорода и других летучих газов.

Ранее учеными уже высказывались гипотезы о наличии примитивной жизни на спутнике Сатурна. Однако предполагалось, что она скрыта в водяном океане на глубине не менее чем 300 километров под поверхностью планеты.

Несколько лет назад сотрудник исследовательского центра Эймса Крис Маккей и Хитер Смит из Международного космического университета в Страсбурге сумели теоретически доказать, что прямо на поверхности Титана могут существовать живые микроорганизмы! По их мнению, часть метана в атмосфере спутника представляет собой продукт метаболизма бактерий.

Согласно расчетам специалистов, микробы на Титане могут дышать водородом и питаться ацетиленом, этаном и толинами, которые содержатся в верхних слоях атмосферы. В результате обмена веществ образуется метан.

Концентрация водорода вблизи поверхности планеты гораздо выше, чем в толще атмосферы, а содержание ацетилена ниже, что может указывать на наличие жизнедеятельности бактерий.

В 1997 году к Сатурну была отправлена автоматическая межпланетная станция "Кассини". В июле 2004 года станция достигла орбиты Сатурна, а в январе 2005 года на поверхность Титана приземлился исследовательский зонд "Гюйгенс" Европейского космического агентства. Он помог собрать более точные данные о характеристиках спутника.

Так, оказалось, что атмосфера Титана очень плотная и имеет красно-оранжевую окраску. Подобный окрас, как предполагают исследователи, спутнику придает вещество, образующееся путем сложных химических реакций на основе смешивания азота и метана. Эта пленка с отражательными свойствами была позднее синтезирована в лабораторных условиях и получила название "солин" ("грязь").

Кроме того, ранее предполагалось, что на поверхности Титана, возможно, существуют болота, состоящие из жидкого азота, с островами из замерзшего метана и силикатов. Хотя температура верхних слоев атмосферы Титана близка к 150 К, а температура поверхности к 94 К, что способствует конденсации азота, говорить об азотных "озерах" и "болотах" оказалось преувеличением. Вот дожди из жидкого метана здесь вполне реальны.

Что же касается океана, скрытого в недрах Титана, то аппаратура показала, что наиболее распространенный углеводород здесь — это этан, и подземный океан, если он вообще существует, может состоять на 70 процентов из этана, на 25 — из метана и на пять процентов из азота. Глубина его может достигать одного километра, а под океаном должен находиться слой жидкого ацетилена глубиной до 300 метров.

Последние открытия подтверждают, что атмосфера Титана подобна атмосфере ранней Земли. Поэтому теоретически жизнь на крупнейшем спутнике Сатурна могла существовать. Но лишь теоретически!

Выводы о том, что Титан — это вторая Земля, делать пока рано. Зато ученые уже подумывают о возможном промышленном использовании найденных здесь органических материалов. Не исключено, что с их помощью удастся создать новые технологии, действующие при очень низких температурах.

Ирина Шлионская