Книга: Математика космоса [Как современная наука расшифровывает Вселенную]

* * *

Следующим в очереди стоит самая загадочная луна из всех — спутник Сатурна Титан. Его диаметр в полтора раза больше диаметра Луны, и, в отличие от всех прочих лун Солнечной системы, на нем имеется плотная атмосфера. Тело Титана представляет собой смесь из камня и водяного льда, а температура на его поверхности составляет около 95 K (минус 180 °C). Аппарат Cassini выяснил, что на нем есть озера и реки из жидкого метана и этана (на Земле при комнатной температуре это газообразные вещества). Основу его атмосферы (98,4 %) составляет азот, еще там присутствует метан (1,2 %), водород (0,2 %) и следы других газов, таких как этан, ацетилен, пропан, синильная кислота, углекислый газ, угарный газ, аргон и гелий.

Многие из этих молекул относятся к числу органических, то есть основаны на углероде, а некоторые к тому же представляют собой углеводороды. Считается, что возникают они, когда ультрафиолетовое излучение Солнца разрушает молекулы метана, порождая густой оранжевый смог. Это само по себе загадка, потому что всего за 50 млн лет весь метан в атмосфере должен был бы разложиться, а он и ныне там. Должно быть, его запас в атмосфере пополняется за счет чего-то. Либо вулканическая деятельность высвобождает метан из какого-то обширного подземного резервуара, либо дополнительный метан производит какой-то экзотический, вероятно примитивный, организм. Несбалансированный химический состав атмосферы — потенциальный признак жизни; очевидный пример — кислород Земли, который давно исчез бы, если бы не фотосинтез растений.

Если на Титане и правда есть жизнь, она должна быть принципиально отличной от жизни на Земле. Ведь истинный смысл сказки про Златовласку не в том, что ей нужно, чтобы все подходило ей «в самый раз», а в том, что Маме Медведице и Папе Медведю нужно было то, что подходит им, и оно было другое. Именно позиция медведей ставит перед нами самые интересные и важные научные вопросы. На Титане нет жидкой воды, но есть ледяная галька. Нередко априори считается, что жидкая вода необходима для жизни, но астробиологи установили, что в принципе жизнеподобные системы могли бы существовать и без воды. Титанианские организмы могли бы использовать какую-нибудь другую жидкость для доставки важных молекул по всему телу. В качестве возможных вариантов можно рассматривать жидкий этан или жидкий метан: то и другое способно растворять в себе многие другие химические вещества. Гипотетический титанианец мог бы получать энергию из водорода, который реагировал бы с ацетиленом с образованием метана.

Это типичный пример «ксенохимии» — гипотетических цепочек химических превращений, которые могли бы протекать в инопланетных формах жизни, принципиально отличных от земной нормы. Он показывает, что организму, существование которого является правдоподобным, не обязательно полностью походить на организмы нашей планеты, и открывает широкий простор для воображения в отношении инопланетной жизни. Однако химия сама по себе неспособна породить жизнь. Нужны организованные химические процессы, с большой вероятностью протекающие в чем-то, в общих чертах напоминающем клетку. Наши клетки окружены мембраной из фосфолипидов — соединений углерода, водорода, кислорода и фосфора. В 2015 году Джеймс Стивенсон, Джонатан Лунин и Полетт Клэнси предложили аналог клеточной мембраны, способный работать в жидком метане и состоящий вместо этого из углерода, водорода и азота.