На Титане нашли молекулу, которой нет в Солнечной системе
Астрономы впервые обнаружили в атмосфере спутника Сатурна Титана молекулы циклопропенилидена (C3H2) – очень нестабильного углеводорода, который может превращаться в более сложные органические вещества. Статью с описанием находки опубликовал Astronomical Journal. "Титан – это природная лаборатория, там можно наблюдать за химическими процессами, которые протекали на Земле на первых этапах эволюции жизни. В рамках миссии Dragonfly мы планируем искать более длинные молекулы, чем C3H2, и поэтому крайне важно понимать, как в атмосфере Титана возникают сложные формы органики, которые потом падают на его поверхность", – рассказала Мелисса Трейнер, астробиолог из NASA и один из авторов статьи.
Титан – крупнейший спутник Сатурна. По размерам, внешнему виду и массе он больше похож на каменистые планеты Солнечной системы, чем на другие спутники этой планеты. Кроме того, с точки зрения климата и геологии Титан очень похож на Землю. В частности, на Титане идут дожди и грозы, наблюдается такое явление как эрозия почвы, есть моря, реки и даже острова. В недрах небесного тела из-за гравитационных взаимодействий с Сатурном протекают геологические процессы, а на его поверхности существуют времена года. Погода на Титане почти столь же сложна, как и на Земле.
Несмотря на это сходство, с химической точки зрения Титан совсем не похож на Землю. Его дожди состоят из метана, а "песок" и другие формы материи на поверхности представляют собой замороженные углеводороды. Ученые предполагают, что роль мантии в его недрах играют не расплавленные породы, как на Земле, а гигантский подповерхностный океан из жидкой воды. На его существование указывают данные зонда "Кассини-Гюйгенс". Планетологи под руководством астробиолога из Центра космических полетов NASA им. Годдарда (США) Конора Никсона обнаружили еще одну необычную черту этого спутника. Она повышает шансы на то, что на его поверхности существует жизнь. К такому выводу ученые пришли, наблюдая за Титаном при помощи микроволнового телескопа ALMA , который расположен в чилийской горной обсерватории Чахнантор.
Благодаря этому телескопу астрономы могут "видеть" даже самые холодные молекулы газов, в том числе и органические вещества в густой атмосфере Титана. Планетологи уже много лет изучают подобные соединения, пытаясь понять, как после непрерывного разрушения под действием солнечного света и космических лучей восполняются их запасы. Вдобавок Никсон и его коллеги пытались найти в атмосфере Титана следы пиридина и пиримидина – азотистых оснований, которые играют ключевую роль в компонентах ДНК – нуклеотидах.
Ученые выяснили, что в атмосфере Титана есть молекулы, которые состоят из трех атомов углерода и двух атомов водорода. Детально изучив спектр их излучения, планетологи пришли к выводу, что эти молекулы представляют собой циклопропенилиден – нестабильный непредельный ароматический углеводород. Никсон и его коллеги отмечают, что ранее ученые уже находили подобные молекулы в космосе – внутри крупных облаков из газа и пыли у новорожденных звезд, где формируются новые планеты. Циклопропенилиден и похожие на него вещества, как предполагают ученые, играют важную роль в формировании более сложных углеводородов и других органических соединений, в том числе пиримидина и пиридина, а также других веществ, важных для возникновения жизни.
После этого специалисты NASA перепроверили данные зонда "Кассини", которые тот собирал во время сближений с Титаном. Как оказалось, его инструменты зафиксировали следы ионизированной формы циклопропенилидена, однако раньше планетологи не обращали на нее внимания и не думали, что на Титане могли быть значимые количества нейтральных молекул этого вещества. Открытие этого вещества значительно усложняет химию атмосферы Титана. Теперь ученые считают, что там могут формироваться сложные ароматические углеводороды, азотистые основания и другие соединения из C3H2 и других нестабильных молекул. Их поиски, по словам представителей NASA, станут одной из главных задач миссии Dragonfly, которую отправят на Титан в 2027 году в рамках программы New Frontiers.
