Спутник Сатурна Титан долгое время считался аналогом ранней Земли, и недавний эксперимент демонстрирует, что аминокислоты и нуклеотидные основания, которые являются основными строительными блоками жизни на Земле, могут очень легко производиться в туманной атмосфере Титана. «Наше намерение состояло в том, чтобы выяснить, что происходит в атмосфере Титана, с помощью масс-спектрометрии высокого разрешения», - сказала Сара Хорст из Университета Аризоны, член международной группы, проводившей исследование. «Мы обнаружили, что может быть создано большое количество невероятно сложных молекул».
Два недавних захватывающих открытия побудили команду попытаться узнать больше об атмосфере Титана: во-первых, открытие высокоэнергетических ионов кислорода, текущих в атмосферу Титана, и, во-вторых, в атмосфере есть высокомолекулярные ионы с тяжелыми молекулярными массами - ни то, ни другое не ожидалось. .
«Когда вы объединяете два открытия, это приводит нас к возможности, что кислород может быть включен в эти большие молекулы и, в свою очередь, может быть включен в жизнь», - сказал Хорст на брифинге для прессы в Отделении планетарных наук Американского астрономического общества, собравшем эту неделя.
Интенсивное излучение, попадающее в верхнюю часть толстой атмосферы Титана, способно разрушать даже очень стабильные молекулы. Международная команда хотела понять, что происходит, когда эти молекулы распадаются в атмосфере.
Работая с командой во Франции, аспирантка Хорст и ее профессор Роджер Йелле заполнили реакционную камеру атмосферой, подобной Титану (холодная плазма, состоящая из азота, метана и окиси углерода), и ввели радиочастотное излучение в качестве источник энергии.
«Происходит то, что аэрозоли образуются при левитации - они плавают во время формирования - так что это, вероятно, очень характерно для атмосферы Титана», - сказал Хорст. «В итоге мы получаем действительно классно выглядящие аэрозоли, размеры которых очень близки к размерам аэрозолей, которые присутствуют в атмосфере Титана».
Молекулы, обнаруженные в аэрозолях, включают пять нуклеотидных оснований, используемых жизнью на Земле (цитозин, аденин, тимин, гуанин и урацил), и две самые маленькие аминокислоты, глицин и аланин.
«Эксперимент показал, что атмосфера Титана способна производить чрезвычайно сложные молекулы и имеет потенциал для производства молекул, которые важны для жизни на Земле», - сказала Хорст, но смягчила свое заявление, добавив: «Однако это не означает, что существует жизнь на Титане ».
Она сказала, что если бы на Титане была жизнь, скорее всего, она бы использовала молекулы, которые жизнь на Земле не использовала бы, поскольку из-за нехватки жидкой воды жизнь была бы совершенно другой.
«Но это говорит о том, что во внешних частях атмосферы можно создавать очень сложные молекулы», - сказал Хорст. «Нам не нужна жидкая вода, нам не нужна поверхность».
Это также дает еще один вариант того, как жизнь могла зародиться на Земле. Две основные теории о том, как зародилась жизнь на Земле, заключаются в том, что она была принесена сюда кометами или астероидами или что она образовалась из первобытного бульона, возникшего из-за молнии. Но, возможно, он образовался из первозданной дымки высоко в атмосфере Земли.
«Это помогает нам понять, какие процессы зародились на Земле и что могло происходить на других экзопланетах в галактике», - сказал Хорст.