Коли зонд NASA «Cassini» прибув до Сатурна, він ретельно дослідив атмосферу, що оточує найбільший супутник планети з кільцями — Титан — з метою виявлення складного, покритого рідиною світу, здатного підтримувати життя. Тепер дослідники пропонують повернутися на Титан з місією, яка б досліджувала не тільки потоки метану та етану на його поверхні, але й океан.
«Це дуже важливо, щоб ми повернулися на Титан», — заявив Майкл Маласка (Michael Malaska) в квітні цього року на науковій конференції з астробіології в Месі, штат Аризона. Маласка, дослідник Лабораторії реактивного руху (JPL), входить до складу команди, що пропонує місію «OCEANUS», з метою докладного вивчення Титана.
Крижана оболонка відокремлює поверхневе органічне багатство Титана від рідкого океану. Якщо органічному матеріалу пощастить подолати цю оболонку і проникнути аж до розташованої нижче води, це може забезпечити потрібні інгредієнти для розвитку відомої нам форми життя. Фото з сайту www.space.com.
«Це справді фантастичний світ, багатий на органічну хімію», — зауважив Маласка. «Схоже, він може стати цікавим осередком для життя, нарівні з Європою та Енцеладом». (Цікаві супутники, які вважають найперспективнішими кандидатами на гостинних господарів життя (окрім, звісно, Землі) в Сонячній системі.
Світ океану
У квітні «OCEANUS» був презентований як учасник конкурсу місій NASA в рамках програми «Нові межі» (New Frontiers). Ця програма спрямована на регулярне вивчення Сонячної системи з допомогою космічних апаратів середнього класу, що виконують цілеспрямовані дослідження. На додаток до океанських світів Титана та Енцелада, в поточному раунді поданих заявок серед запропонованих досліджень є цілі, серед яких повернення до Місяця або комет, вивчення Сатурна чи Венери, або політ на зустріч з троянськими астероїдами в зовнішній частині Сонячної системи. Місія «OCEANUS» спрямована на докладне вивчення органіки (зокрема метанового циклу) та ландшафту на Титані, а також зондування підповерхневих шарів окремим апаратом.
Титан може похвалитися захопливою поверхнею, багатими органічними речовинами, туманами і потоками рідин. Саме цією особливістю, разом з живильною сонячною енергією, супутник сильно нагадує Землю. Одначе, замість води, в атмосфері та на поверхні Титана переважають метан і етан. Наявність цих вуглеводнів у верхній атмосфері утворює те, що Маласка називає «складним органіко-хімічним заводом». Окрім цього, Титан — єдиний в Сонячній системі, крім Землі, приклад наявності настільки потужних потоків рідини — озер і річок, що мігрують. Деякі науковці припускають, що життя, зовсім інше, ніж на Землі, могло б розвиватися на Титані.
Перелік потрібних інгредієнтів для життя, яке ми досконально знаємо, містить найважливіші — органічний матеріал, джерело енергії та воду. Зовнішній вигляд Титана свідчить про його повну відповідність цим критеріям: сонячна енергія може бути законсервована в складних молекулах. «Ви можете думати про це як, майже, про манну з неба», — наголошує Маласка.
Хоча поверхня не містить рідкої води, це не означає, що її на Титані немає. «Пам’ятайте, що Титан — це світ океану», — каже Маласка — «потенційно великий океан рідкої води під поверхнею». Разом з багатою органікою поверхнею, цей океан міг би забезпечити умови для життя такого ж заманливого, яке обіцяють два найвідоміші своїми потужними океанами супутники Сатурна — Енцелад — та Юпітера — Європа. Всі три мають крижаний шар, що захищає їх океан, хоча на Титані він прихований під його багатим органічним покриттям.
Маласка дещо прояснив ситуацію, нагадавши, що океани Європи та Енцелада мають взаємодіяти з твердою поверхнею, щоб створити середовище, де може розвиватися життя. Натомість океан на Титані може отримати підтримку в своїх «будівельних» спробах з поверхні, яка також є потенційним притулком для життя. Попередні експерименти показали, що поява органічних речовин Титана у воді породжує деякі молекули, потрібні для відомого нам варіанту життя, наприклад, амінокислоти та нуклеотидні основи.
«OCEANUS» виконає ґрунтовні дослідження характеристик поверхні, виявлених «Cassini», зокрема, підозрілих крижаних вулканів, ударних кратерів та інших ознак тектонічних процесів. Космічний апарат також вивчить крижану оболонку, щоб визначити, чи існує в ній конвекція — підйом теплої речовини і опускання холодної. Конвекція може допомогти переносити поверхневий матеріал через лід в океан, а також вивести воду на поверхню.
Можливо, навіть, що поверхня може взаємодіяти з ядром супутника. «Це одна з проблем, яку ми хочемо з’ясувати — чи є контакт з ядром, чи існує стільки льоду, що океан фактично закупорюється», — зауважив Маласка.
Якщо місія буде обрана для реалізації, «OCEANUS» проведе два роки на орбіті Сатурна, виконуючи часті обльоти Титана, після чого «оселиться» на дворічний термін на орбіті навколо нього. На облавку космічного апарата буде три інструменти для вивчення поверхні та підповерхневих шарів. Мас-спектрометр буде аналізувати хімію важких молекул в атмосфері, щоб зрозуміти, як вони взаємодіють. Інфрачервона камера вивчить шляхи переміщення органічного матеріалу по поверхні й потенційну його взаємодію з водою поблизу поверхні. Радіолокаційний альтиметр буде вивчати тектонічну активність.
Спільними зусиллями ці прилади розширять уявлення науковців не тільки про поверхню, але отримають також певні свідчення про шляхи і механізми міграції поверхневої органіки через кору в океан, створюючи «будівельні блоки для життя в збагаченому водою середовищі», — підкреслили члени команди майбутньої місії в своєму рефераті.
«Щонайбільше уваги — органіці!»
Задовго до того, як «Сassini» в 2004 р. уважно придивився до Титана, він залишався захищеним стіною густого туману з органічного матеріалу. А ось погляду космічного апарата відкрився інший краєвид: заманлива поверхня, з морями метану та етану; річки; дельти і дюни (не кажучи вже про «магічні острови», які з’являються і зникають).
«“Cassini” відкрив абсолютно дивовижний ландшафт, чужий і химерний, але водночас і земний», — наголосив Маласка.
Проте, хоча апарат і зумів на мить заглянути за цю серпанкову завісу й оцінити масштаби і головні особливості поверхні супутника, його зображення дозволили вирізнити лише найбільші, кілометрового розміру, деталі ландшафту. Новий дослідник — «OCEANUS» — скористається можливостями, які він матиме на орбіті Титана, і вирізнить на поверхні деталі зображень з розділенням до 25 метрів на піксель.
Дослідження Титана могло б дати уявлення про ранню Землю. За словами Маласки, багатий на метан супутник може бути аналогом нашої власної планети, перед початком накопичення на ній запасів кисню. «Ефективно, перейшовши до Титану сьогодні, ми могли б повернутися назад на машині часу на ранню Землю», — каже Маласка.
Але, коли Земля — це сага про воду, Титан — це поема про вуглеводні. Ось такий слід Маласка і його колеги сподіваються знайти на Титані з допомогою «OCEANUS».
«Ми збираємося вивчати молекули в їх джерелах», — зауважив Маласка. «То ж ми будемо ефективно йти за органікою».
За інф. з сайту www.space.com підготував Георгій Ковальчук
