На Титане обнаружено вещество, способное образовывать клеточные мембраны

Наблюдения Титана с помощью микроволнового телескопа ALMA подтвердили наличие в его стратосфере акрилонитрила – вещества, способного образовывать аналог клеточных мембран. Соответствующее исследование было опубликовано 28 июля 2017 года в журнале Science Advances.

Владислава Ананьева

На Земле акрилонитрил, называемый еще цианистым винилом, используется для производства пластмасс. Его химическая формула C₃H₃N (CH₂=CH-C≡N). В условиях, царящих на Титане, это вещество способно формировать устойчивые гибкие структуры, аналогичные клеточным мембранам земных организмов.

Ученые заподозрили, что в состав атмосферы Титана входит акрилонитрил, еще несколько лет назад, однако неопровержимых доказательств у них не было, поскольку спектрографы «Кассини» не обеспечивают нужного спектрального разрешения. Атмосфера и поверхность Титана чрезвычайно богаты сложной органикой, и без специальных средств очень трудно разобраться в этом «компоте». 

Убедиться в наличии акрилонитрила удалось с помощью Атакамской большой антенной решетки миллиметрового диапазона (ALMA), расположенной в пустыне Атакама, Чили. Исследователи обнаружили акрилонитрил в стратосфере Титана, в частицах дымки, придающей крупнейшему спутнику Сатурна оранжевый оттенок. Концентрация этого вещества достигает 2.8 частей на миллиард. Образуясь в стратосфере под действием фотохимических реакций, акрилонитрил затем оседает на поверхность и растворяется в углеводородных озерах. 

Видеоролик, посвященный открытию акрилонитрила в стратосфере Титана:
https://www.youtube.com/watch?v=GiYIRzeL5z0

Чем же интересен акрилонитрил? 

Земная жизнь нуждается не только в универсальном растворителе (жидкой воде), но и в веществах, способных образовывать клеточные мембраны (липидах). В 2015 году исследователи обсудили, какие вещества могут играть роль клеточных мембран в жидком метане при температуре 94К. И оказалось, что наилучшим кандидатом на эту роль является именно акрилонитрил. Растворяясь в метане, это вещество может образовывать крошечные полые сферы, которые участники обсуждения назвали «азотосомами». Вещество, находящееся внутри «азотосомы», отделяется от окружающей жидкости двойной мембраной, аналогичной двойному липидному слою живых клеток на Земле.

Исследователи подсчитали, что за время существования Титана в жидкости моря Лигейя, второго по величине углеводородного озера, могло накопиться количество акрилонитрила, достаточное для образования 10 млн. азотосом в каждом миллилитре. Эта величина сравнима с количеством микроорганизмов, содержащихся в одном миллилитре прибрежной морской воды на Земле (1 млн.).

«Обнаружение этого неуловимого, значимого для астробиологии вещества очень интересно для ученых, стремящихся определить, возможна ли жизнь на таких холодных мирах, как Титан, – сказал Мартин Кординер (Martin Cordiner), ведущий автор опубликованного исследования. – Это открытие играет важную роль в нашем понимании химической сложности Солнечной системы».

Источник: https://saturn.jpl.nasa.gov/news/3095/nasa-finds-moon-of-saturn-has-chemical-that-could-form-membranes/