Чи є життя на інших планетах Сонячної системи та за її межами: чим вражають останні дослідження

Пошуки життя поза межами Землі набирають обертів: астробіологи дедалі частіше виявляють хімічні натяки чи умови, що можуть передувати появі живих організмів в інших світах. Нещодавно група науковців NASA показала, що в метанових озерах найбільшого супутника Сатурна – Титана – можуть утворюватися везикули – своєрідні міхурці з органічних молекул, подібні до примітивних клітинних мембран.

Ці структури є ключовою передумовою виникнення протоклітин – перших простих клітинних форм, з яких потенційно може зародитися життя.

Це відкриття змушує задуматись: де ще в Сонячній системі та за її межами можуть існувати умови, сприятливі для життя? Чи є ще у Сонячній системі та Всесвіті колиски життя – читайте в матеріалі 24 Каналу.

Протоклітини в метанових озерах Титану

Титан – єдиний супутник у Сонячній системі, на поверхні якого є стійка рідина. Щоправда, це не вода, як на Землі, а озера та моря з рідких вуглеводнів – метану та етану. У холодному (-180 °C) азотно-метановому середовищі Титана все ж відбувається свій метановий цикл: метанові дощі утворюють річки й наповнюють озера, потім рідина випаровується і знову повертається дощами.

Сонячне ультрафіолетове випромінювання спричиняє складні хімічні реакції в атмосфері, розкладаючи метан і формуючи з нього різноманітні органічні молекули. Серед них можуть зустрічатися амфіфільні молекули – подвійні сполуки, одна частина яких притягується до рідини, а друга відштовхується. В лабораторних умовах такі молекули утворюють двошарові бульбашки – везикули, що огортають крихітні краплини рідини.

Метанові озера на Титані під тьмяним помаранчевим небом. Такі холодні "водойми" можуть стати колискою екзотичного життя / Колаж 24 Каналу та ChatGPT

На Титані механізм утворення везикул може бути схожим на те, що отримали у лабораторії. Метановий дощ розбиває поверхню озера на бризки, які захоплюють на собі плівку амфіфільних молекул. Коли ці мікрокраплі, вкриті "мильною" оболонкою, падають назад і занурюються глибше, їхні оболонки змикаються у двошарові мембрани – утворюються везикули з метаном усередині. Такі міхурці можуть довго існувати навіть у морозному метані. Теоретично вони здатні об’єднуватися і еволюціонувати в протоклітини – примітивні подоби клітин, з яких починається біологія.

Існування везикул на Титані продемонструвало б підвищення впорядкованості й складності – а це необхідні умови для виникнення життя,
– зазначає планетолог Конор Ніксон.

Він додає, що такі ідеї відкривають нові напрямки досліджень і змінюють наше бачення пошуку життя на Титані.

У 2028 році NASA планує запустити до Титана місію Dragonfly – безпілотний дрономобіль, який дістанеться цілі у 2034-му. "Бабка" перелітатиме між дюнами і кратерами супутника Сатурна, аналізуючи хімію поверхні, атмосферу та можливі біосигнатури. Апарат не зможе дослідити самі озера, але його головна мета – з’ясувати, наскільки придатним для життя може бути Титан. Нові дані, отримані в результаті цієї місії, допоможуть зрозуміти і те, як могло зародитися життя на ранній Землі.

Приховані океани Європи та Енцелада

Ще дві потенційні колиски життя – юпітеріанська Європа та сатурніанський Енцелад – приховують під товщею криги цілі океани води. Обидва ці супутники розглядаються вченими як найкращі кандидати на життя у Сонячній системі.

Зріз океану під кригою Європи / Колаж 24 Каналу та ChatGPT

В їхніх надрах тепло підтримується припливними силами газових гігантів, що не дає океанам замерзнути. На Енцеладі це підтвердила станція Cassini: вона виявила потужні шлейфи парів, що виривалися з тріщин льоду, і знайшла в них молекулярний водень – можливий результат гідротермальних реакцій у надрах. На Землі водень з підводних вулканічних джерел служить їжею мікробам, тож його наявність свідчить про умови, що здатні підтримувати життя і в енцеладському океані.

Телескоп "Габбл" також зафіксував імовірні водяні гейзери на Європі, які пробиваються через тріщини льодової кори. Це означає, що океан Європи обмінюється речовинами з поверхнею – важлива передумова для зародження життя.

NASA запустила торік місію Europa Clipper, яка зблизька вивчатиме Європу в пошуках води, органіки та джерел енергії – трьох головних компонентів життя. Європа має солоний океан з кам’яним дном, а вік цього небесного тіла близький до земного.

Подібно до Європи, Енцелад володіє всім необхідним: водою, органікою (знайденою в його шлейфах) та енергією припливних нагрівів. Тому ці крижані місяці – пріоритетні цілі у пошуках позаземних мікробів.

Марс: привиди імовірного життя

Марс, найбільш досліджена планета після Землі, історично розглядався як кандидат на життя завдяки ознакам давньої води. Сьогодні марсоходи знаходять неоднозначні натяки. Ровер Curiosity виявив у марсіанських породах аномальне співвідношення ізотопів вуглецю, яке на Землі могло би вказувати на метаболізм живих організмів у далекому минулому.

Також Curiosity і пізніші прилади не раз реєстрували сплески метану в атмосфері (епізодичні та сезонні) – газу, який на Землі здебільшого має біогенне походження. А Perseverance помітив у кратері Єзеро дивні пурпурові нальоти на скелях, схожі на "пустельну засмагу", яку на Землі утворюють мікроорганізми. Утім, кожен з цих сигналів може мати і небіологічне пояснення.

Щоб дати остаточну відповідь, NASA планує доставити марсіанські зразки на Землю для ретельного аналізу. Марсохід Perseverance вже консервує ґрунт у спеціальні капсули – їх має підібрати та привезти наступна місія. Якщо в земних лабораторіях знайдуть у цих породах сліди давніх мікробів чи органічних молекул, це стане сенсацією; а якщо ні – дізнаємося, чому ж колись вологий Марс залишився без життя.

Екзопланети: у пошуках другої Землі

Тисячі відкритих останнім часом екзопланет продемонстрували, що Сонячна система не унікальна – біля багатьох зірок є власні світи. Особливо цікаві планети в зонах життя – орбітах, де можливі земні умови. Одним з найгучніших відкриттів стала зірка TRAPPIST-1 – у 2017 році навколо неї знайдено сім планет розміром із Землю, три з них лежать у зоні життя й потенційно мають воду.

Ця система одразу стала надзвичайно перспективним місцем для пошуку біології. Втім, результати роботи нового телескопа "Джеймс Вебб" зменшили оптимізм. Спостереження JWST показали, що принаймні TRAPPIST-1b і 1c не мають помітних атмосфер – їхня молода зоря могла просто здути їх випромінюванням. Це знижує шанси на життя на цих спалених світах. Проте інші планети TRAPPIST-1 ще досліджуються – можливо, деякі з них зуміли зберегти повітря й воду і залишаються кандидатами на "другу Землю".

Ймовірний пейзаж планети біля зірки Проксима Центавра, найближчої до Землі / Колаж 24 Каналу та ChatGPT

Ще один знаковий об’єкт – Kepler-452b, виявлений телескопом Kepler у 2015 році. Це перша підтверджена планета земного розміру, що обертається навколо зорі, схожої на наше Сонце, з орбітальним періодом 385 днів. Kepler-452b на 60% більша за Землю, і NASA назвала її "старшим кузеном Землі". На жаль, вона розташована надто далеко (близько 1400 світлових років), щоб у найближчому майбутньому можна було дослідити її атмосферу на сліди життя.

Чи самотні ми у Всесвіті? Поки що достеменних доказів життя поза Землею немає. Але з кожною місією ми дізнаємося більше про екстремальні куточки, де життя могло б сховатися. Виявляється, воно не обов’язково потребує "другої Землі" – йому можуть підійти і метанові озера, і підлідні океани, і хімічно багаті атмосфери далеких світів. Можливо, Земля – не єдина жива оаза, просто інші ретельно замасковані. Людство продовжує пошуки, озброюючись новими технологіями. Якщо ж десь там, у чужому океані чи небі, іскра життя вже палає – ми дедалі ближче до її виявлення.