Ученые полагают, что сложные органические молекулы, обнаруженные в атмосфере Титана, спутника Сатурна, способны объединяться, формируя структуры, напоминающие внутриклеточные органеллы — везикулы. Кроме того, предполагается, что в перспективе эти структуры могут усложняться и эволюционировать в протоклетки.
Титан – это единственный, кроме Земли, небесный объект в Солнечной системе, обладающий морями и озёрами, хотя в качестве воды в них выступает жидкий метан. Стоит отметить, что на поверхности этого спутника Сатурна сформировалась криогенная среда, где температура достигает примерно минус 180 градусов Цельсия. В этих условиях в плотной атмосфере луны происходит циркуляция метана, аналогичная круговороту воды в земных условиях: над морями формируются метановые облака, из которых время от времени проливаются сильные метановые дожди.
Солнечное излучение, проникающее в верхние слои атмосферы спутника, воздействует на молекулы метана и азота, составляющего около 98 процентов атмосферы. Под действием излучения эти молекулы распадаются, ионизируются и трансформируются в другие соединения. В результате этого процесса образуются бензол и другие сложные углеводороды, а в конечном итоге формируются толины — органические вещества внеземного происхождения, которые, например, обнаруживаются на спутнике Нептуна Тритоне, карликовой планете Седне, а также на кометах и в протопланетном диске вокруг двойной звезды HR 4796 в созвездии Центавр.
Тем не менее, согласно недавнему исследованию, проведенному учеными из Германии и США, это далеко не предел для потенциальных изменений, происходящих на Титане. В свежем докладе, опубликованном в одном из изданий International Journal of Astrobiology специалисты рассказали, по их мнению, именно это должно произойти в дальнейшем. Ученые отмечают, что некоторые органические соединения, обнаруженные на Титане, обладают амфифильными свойствами: одна часть молекулы избегает контакта с окружающей средой, в данном случае жидким метаном, а другая, напротив, стремится к ней.
По словам астробиологов, такая особенность позволяет этим молекулам устойчиво удерживаться на поверхности морей и других водоемов тонким слоем. Это одновременно решает две задачи: их «метанофобные» участки остаются над поверхностью, подобно поплавкам, а «метанофильные» области, наоборот, оказываются погруженными в жидкость.
Во время метанового дождя на Титане, удары массивных капель поднимают над поверхностью моря капли жидкости, содержащие «двойственные» органические молекулы. В каждой из поднятых капель эти молекулы сразу же формируют сферическую оболочку, стремясь защитить определенные фрагменты и обнажить другие. Затем эти шаровидные образования падают обратно в море, где окружающие амфифильные соединения формируют вокруг них еще один, дополнительный слой.
В случае, если подобные процессы происходят на Титане, эти структуры можно сравнить с везикулами – предшественниками органелл, которые в клетках живых организмов аккумулируют и перемещают ферменты, питательные вещества, тем самым обеспечивая метаболизм. Ученые отметили, что дальнейшим закономерным шагом в этом развитии будет усложнение везикул до стадии протоклеток, что, по сути, является примитивной формой жизни.
Существует вероятность протестировать эту модификацию в ближайшие годы, поскольку запуск винтокрылого зонда к Титану запланирован на 2028 год Dragonfly. Хотя он и не спроектирован специально для изучения метановых морей, в ходе перелетов между точками он мог бы выявлять везикулы в таких морях, если бы они там присутствовали. Чтобы это стало возможным, исследователи предлагают оснастить его специальным инструментом. Более перспективным решением, по их мнению, является создание плавучей космической станции для работы на поверхности или даже подводного аппарата.