Жизнь на Титане — различия между версиями
(Новая страница: «'''Жизнь на Титане''' — гипотетическое существование жизни на Титане, сп…») |
(→Общие сведения) |
||
(не показано 7 промежуточных версий этого же участника) | |||
Строка 2: | Строка 2: | ||
== Общие сведения == | == Общие сведения == | ||
− | Так как на Титане имеется жидкость (но не вода, а углеводороды) и активная атмосфера, некоторые учёные полагают, что на Титане, несмотря на низкие температуры (−179,5 °C), возможна жизнь. | + | Так как на Титане имеется жидкость (но не вода, а углеводороды) и активная атмосфера, некоторые учёные полагают, что на Титане, несмотря на низкие температуры (−179,5 °C — −149 °C), возможна жизнь. |
+ | В 2005 году астробиолог Крис Маккей предположил, что если метаногенная жизнь на Титане потребляет атмосферный водород в достаточном объёме, то она будет иметь заметное влияние на отношение смеси в тропосфере Титана. В июне 2010 года об этом сообщил Даррелл Штробель из Университета Джона Хопкинса, который отметил переизбыток молекулярного водорода в верхних слоях атмосферы, что приводит к нисходящим потокам на скорости около 10<sup>25</sup> молекул в секунду. Рядом с поверхностью водород, вероятно, исчезает из-за его потребления метаногенными формами жизни. В том же месяце в другой статье сообщалось, что у поверхности Титана не имеется ацетилена, что согласуется с гипотезой, что ацетилен, как и водород, поглощается живыми организмами — метаногенами. Крис Маккей, согласившись с тем, что наличие жизни является возможным объяснением выводов об отсутствии водорода и ацетилена у поверхности, предупредил, что, возможно, есть и другие объяснения наблюдаемому феномену, например, ошибка исследователей или наличие минеральных катализаторов. | ||
+ | Ещё в 2007 году на Титане был обнаружен акрилонитрил (соединение азота и ацетилена) — вещество, которое теоретически может быть использовано для создания подобия стабильных клеточных мембран на Титане: | ||
+ | |||
+ | <blockquote> | ||
+ | Удалось выяснить, что в воздухе Титана, по всей вероятности находится огромное количество акрилонитрила, а во время дождей он попадает и в озёра этой планеты. Таким образом, соединения, подобные земным клеточным мембранам, могли бы там сформироваться, допускают учёные<ref>Возможно, Титан обитаем: "Кассини" обнаружил на спутнике Сатурна "молекулу жизни"</ref>. | ||
+ | </blockquote> | ||
+ | |||
+ | Доктор Морин Палмер из Центра Космических полетов Годдарда в NASA, которая в 2017 году вместе с коллегами зафиксировала следы акрилонитрила в азотной атмосфере Титана, говорит, что на Титане достаточно акрилонитрила, чтобы сформировать 30 миллионов клеточных мембран на кубический сантиметр жидкости в одном из самых больших морей Титана. Следовательно, имеется большая вероятность того, что мембраны могли вырасти достаточно для поддержания более сложных структур, на подобии внутренностей клетки<ref>На Титане нашли материал для зарождения иной жизни</ref>. | ||
+ | |||
+ | Такие модели показывают, что спутник может поддерживать существование «инвертированных» полупроницаемых мембран на основе акрилонитрила в жидкой неполярной метан-этановой смеси на его поверхности, но в условиях, при которых метан-этановая смесь существует в жидком состоянии, все молекулы крупнее и полярнее акрилонитрила неизбежно кристаллизуются — ввиду гораздо большей силы связи между полярными молекулами (на этом принципе основано фракционирование углеводородов и спиртовое осаждение нуклеиновых кислот). Тем не менее, в данной среде наблюдаются сложные химические процессы избирательного обмена и накопления ряда веществ, что является предметом широких дискуссий в сообществе планетологов, в том числе и в NASA. Атмосфера спутника плотная, химически активная и богата органическими соединениями; эти факты подтолкнули исследователей на дополнительные предположения о наличии жизни или предпосылок к жизни, особенно в верхних слоях атмосферы. Атмосфера Титана содержит водород, а метан может сочетаться с некоторыми из органических соединений, такими как ацетилен, для получения энергии и развития жизни. | ||
+ | |||
+ | В июне 2010 года по результатам анализа данных миссии Кассини-Гюйгенс было объявлено об аномалиях в атмосфере Титана, возле его поверхности. На основе этих данных, некоторые учёные выдвинули гипотезу о «дыхании» примитивных биологических организмов: такие организмы могли бы поглощать газообразный водород и питаться молекулами ацетилена, при этом в процессе их жизнедеятельности образовывался бы метан. В итоге на спутнике наблюдалась бы нехватка ацетилена и снижение содержания водорода возле поверхности. | ||
+ | |||
+ | Согласно гипотезе, что жизнь на Титане может существовать в жидких метане и этане на поверхности спутника, которые имеют форму рек и озёр. Такие организмы использовали бы водород вместо кислорода и реагировали с ацетиленом вместо глюкозы, и производили бы метан, а не углекислый газ. | ||
+ | |||
+ | На Титане были зафиксированы молнии, которые тоже считаются одним из условий появления жизни<ref>На Титане есть условия для жизни</ref>. | ||
+ | |||
+ | Хотя вода является более мощным растворителем, чем метан, что позволяет ей легче переносить вещество в клетку, однако меньшая химическая реактивность метана позволяет ему легче образовывать крупные структуры, например белки и им подобные. | ||
+ | |||
+ | Несмотря на то, что количество солнечного света на поверхности Титана в тысячу раз меньше, чем на Земле, его достаточно для некоторых биологических процессов<ref>Есть ли жизнь в метановом море Титана?</ref>. Органические продукты фотохимических реакций в атмосфере спутника способны выделять энергию при взаимодействии с атмосферным водородом<ref>Титан — колыбель жизни?</ref>. | ||
+ | |||
+ | Возможно, организмы, живущие в среде жидкого метана или этана на Титане, могут применять разные соединения в качестве растворителя. Например, фосфин и простые соединения фосфора и водорода. Как вода и аммиак, фосфин имеет полярность, но он существует в виде жидкости при более низких температурах, чем аммиак или вода. В жидком этане фосфин имеет форму отдельных капель, а это означает, что ячейкоподобные структуры могли бы существовать без клеточных мембран. | ||
+ | |||
+ | Веских доказательств существования жизни на Титане пока нет. | ||
== Источники == | == Источники == |
Текущая версия на 06:09, 19 января 2018
Жизнь на Титане — гипотетическое существование жизни на Титане, спутнике Сатурна.
Общие сведения
Так как на Титане имеется жидкость (но не вода, а углеводороды) и активная атмосфера, некоторые учёные полагают, что на Титане, несмотря на низкие температуры (−179,5 °C — −149 °C), возможна жизнь.
В 2005 году астробиолог Крис Маккей предположил, что если метаногенная жизнь на Титане потребляет атмосферный водород в достаточном объёме, то она будет иметь заметное влияние на отношение смеси в тропосфере Титана. В июне 2010 года об этом сообщил Даррелл Штробель из Университета Джона Хопкинса, который отметил переизбыток молекулярного водорода в верхних слоях атмосферы, что приводит к нисходящим потокам на скорости около 1025 молекул в секунду. Рядом с поверхностью водород, вероятно, исчезает из-за его потребления метаногенными формами жизни. В том же месяце в другой статье сообщалось, что у поверхности Титана не имеется ацетилена, что согласуется с гипотезой, что ацетилен, как и водород, поглощается живыми организмами — метаногенами. Крис Маккей, согласившись с тем, что наличие жизни является возможным объяснением выводов об отсутствии водорода и ацетилена у поверхности, предупредил, что, возможно, есть и другие объяснения наблюдаемому феномену, например, ошибка исследователей или наличие минеральных катализаторов.
Ещё в 2007 году на Титане был обнаружен акрилонитрил (соединение азота и ацетилена) — вещество, которое теоретически может быть использовано для создания подобия стабильных клеточных мембран на Титане:
Удалось выяснить, что в воздухе Титана, по всей вероятности находится огромное количество акрилонитрила, а во время дождей он попадает и в озёра этой планеты. Таким образом, соединения, подобные земным клеточным мембранам, могли бы там сформироваться, допускают учёные[1].
Доктор Морин Палмер из Центра Космических полетов Годдарда в NASA, которая в 2017 году вместе с коллегами зафиксировала следы акрилонитрила в азотной атмосфере Титана, говорит, что на Титане достаточно акрилонитрила, чтобы сформировать 30 миллионов клеточных мембран на кубический сантиметр жидкости в одном из самых больших морей Титана. Следовательно, имеется большая вероятность того, что мембраны могли вырасти достаточно для поддержания более сложных структур, на подобии внутренностей клетки[2].
Такие модели показывают, что спутник может поддерживать существование «инвертированных» полупроницаемых мембран на основе акрилонитрила в жидкой неполярной метан-этановой смеси на его поверхности, но в условиях, при которых метан-этановая смесь существует в жидком состоянии, все молекулы крупнее и полярнее акрилонитрила неизбежно кристаллизуются — ввиду гораздо большей силы связи между полярными молекулами (на этом принципе основано фракционирование углеводородов и спиртовое осаждение нуклеиновых кислот). Тем не менее, в данной среде наблюдаются сложные химические процессы избирательного обмена и накопления ряда веществ, что является предметом широких дискуссий в сообществе планетологов, в том числе и в NASA. Атмосфера спутника плотная, химически активная и богата органическими соединениями; эти факты подтолкнули исследователей на дополнительные предположения о наличии жизни или предпосылок к жизни, особенно в верхних слоях атмосферы. Атмосфера Титана содержит водород, а метан может сочетаться с некоторыми из органических соединений, такими как ацетилен, для получения энергии и развития жизни.
В июне 2010 года по результатам анализа данных миссии Кассини-Гюйгенс было объявлено об аномалиях в атмосфере Титана, возле его поверхности. На основе этих данных, некоторые учёные выдвинули гипотезу о «дыхании» примитивных биологических организмов: такие организмы могли бы поглощать газообразный водород и питаться молекулами ацетилена, при этом в процессе их жизнедеятельности образовывался бы метан. В итоге на спутнике наблюдалась бы нехватка ацетилена и снижение содержания водорода возле поверхности.
Согласно гипотезе, что жизнь на Титане может существовать в жидких метане и этане на поверхности спутника, которые имеют форму рек и озёр. Такие организмы использовали бы водород вместо кислорода и реагировали с ацетиленом вместо глюкозы, и производили бы метан, а не углекислый газ.
На Титане были зафиксированы молнии, которые тоже считаются одним из условий появления жизни[3].
Хотя вода является более мощным растворителем, чем метан, что позволяет ей легче переносить вещество в клетку, однако меньшая химическая реактивность метана позволяет ему легче образовывать крупные структуры, например белки и им подобные.
Несмотря на то, что количество солнечного света на поверхности Титана в тысячу раз меньше, чем на Земле, его достаточно для некоторых биологических процессов[4]. Органические продукты фотохимических реакций в атмосфере спутника способны выделять энергию при взаимодействии с атмосферным водородом[5].
Возможно, организмы, живущие в среде жидкого метана или этана на Титане, могут применять разные соединения в качестве растворителя. Например, фосфин и простые соединения фосфора и водорода. Как вода и аммиак, фосфин имеет полярность, но он существует в виде жидкости при более низких температурах, чем аммиак или вода. В жидком этане фосфин имеет форму отдельных капель, а это означает, что ячейкоподобные структуры могли бы существовать без клеточных мембран.
Веских доказательств существования жизни на Титане пока нет.