Международная группа ученых обнаружила в атмосфере спутника Сатурна отрицательно заряженные частицы, которые играют важную роль в образовании сложной органики, послужившей 4 млрд лет назад основой для возникновения первых форм жизни на Земле. Результаты исследования опубликованы в журнале The Astrophysical Journal Letters.

“Благодаря “Кассини” мы нашли целое множество отрицательно заряженных частиц в атмосфере Титана, некоторые нам удалось распознать, и оказалось, что это группы анионов в углеродных цепях, а мы хорошо знаем, что такие анионы являются строительными кирпичиками для образования более сложных молекул, участвовавших в появлении ранней формы жизни на нашей планете”, — говорит ведущий автор исследования, профессор Университетского колледжа Лондона Рави Десаи.

Титан — самый большой спутник Сатурна. Ученые ломают голову над тайнами этой луны с тех пор, как начали изучать ее почти полтора века назад. Еще больше загадок появилось после того, как в 2004 году спутник начала исследовать станция Кассини-Гюйгенс. Помимо плотной метановой дымки и органической химии в атмосфере Титана, зонд обнаружил, что эта луна может иметь “химический ингредиент”, способный привести к появлению жизни.

Атмосфера Титана

Из-за присутствия в атмосфере Титана азота, метана и протекания в ней сложных химических процессов многие считают, что она похожа на атмосферу молодой Земли. Поэтому Титан часто рассматривается учеными как “классическая планетная лаборатория”, где можно изучить химические реакции, способствующие появлению жизни на нашей планете.

Сегодня ученым хорошо известно, что толстая атмосфера Титана на 95% состоит из азота, на 4% из метана (1% — это другие газы) и подвергается постоянной бомбардировке энергетическими частицами из магнитосферы Сатурна и частицами солнечного ветра. Под их воздействием азот и метан образуют сложные углеводородные соединения (цепи). Далее происходит новая реакция с участием азота, углерода и метана, в ходе которой появляется вещество — “прообраз” органических аэрозолей. Это вещество опускается из верхней атмосферы в нижнюю, а затем в виде густого тумана оседает на поверхности Титана.

Когда Кассини пролетал на расстоянии 950-1300 километров от поверхности спутника, его плазменный спектрометр (CAPS) “поймал” определенную группу отрицательно заряженных частиц в углеродных цепях. Это очень удивило ученых, поскольку они не думали обнаружить такие анионы в атмосфере Титана.

“Именно эти анионы обладают высокой реакционной способностью, значит, опускаясь еще ниже к поверхности спутника, они обязательно вступят в связь с прообразом органических аэрозолей (туманом) и образуют новую крупную сложную молекулу, такую же, какая, как мы полагаем, участвовала в формировании жизни на Земле миллиарды лет назад”, — говорит Рави Десаи.

По словам Десаи, ученые намерены продолжить поиски таких же отрицательно заряженных частиц и на других космических мирах, в частности, на экзопланетах с азотно-метановой атмосферой. Специалисты уверены, что рано или поздно эти поиски приведут к открытию истоков жизни и помогут ответить на два вопроса — как она образовалась и, самое главное, почему.

Миссия Кассини завершится 15 августа этого года: аппарат сгорит в плотных слоях атмосферы Сатурна.