Введение

Исследования, проводимые учеными с использованием космических телескопов, часто открывают новые горизонты в понимании нашей солнечной системы. На этот раз внимание привлекли два удаленных объекта — спутник Сатурна Титан и карликовая планета Плутон. Несмотря на то, что они находятся на значительном расстоянии друг от друга и имеют совершенно разные условия, их соединяет нечто интересное — загадочная молекула, обнаруженная на их поверхности.

Титан и Плутон: два мира с разными условиями

Титан, крупнейший спутник Сатурна, представляет собой геологически активный мир с атмосферой, плотнее, чем у Земли. Его ландшафт формируется под воздействием океанов жидкого метана и огромных дюн, состоящих из органических частиц, которые выпадают из облаков. В противовес ему, Плутон является холодной и удаленной карликовой планетой с разреженной атмосферой, находящейся над замерзшей поверхностью.

Обнаружение загадочной молекулы

Совсем недавно, используя данные Телескопа Джеймса Уэбба (JWST), ученые обнаружили, что оба этих объекта имеют одинаковый, но непонятный инфракрасный сигнал на своих поверхностях. Это открытие указывает на возможность схожей химии, развивающейся на Титане и Плутоне, несмотря на их явные различия.

Исследования, описанные в новом научном отчете, показали, что этот сигнал фиксируется на точно одинаковой инфракрасной длине волны, что подразумевает, что он одинаково поглощает свет на обоих телах. Этот сигнал может указывать на наличие неизвестного соединения или группы связанных соединений, которые ученые еще не идентифицировали.

Как был получен сигнал

Бруно Безар, планетолог из Парижской обсерватории, который возглавил это открытие, отметил: «Это довольно загадочно. Мы не можем сказать, что это». Безар впервые заметил этот непонятный сигнал, анализируя наблюдения Титана в ноябре 2022 года, когда JWST сумел уловить инфракрасный свет, проходящий через атмосферу.

Чтобы проанализировать полученные данные, исследователи использовали спектроскопию — метод, позволяющий идентифицировать соединения по специфическим длинам волн света, которые они поглощают. Однако новый сигнал не соответствует ни одной из стандартных спектров, которые были зафиксированы ранее, что исключает возможность аппаратной ошибки.

Поиск аналогий на других мирах

После того как не удалось найти совпадений с известными спектрами, Безар обратился к своему коллеге Эмманюэлю Леллушу, который в мае 2023 года проводил наблюдения за Плутоном с помощью JWST. «Я спросил его: ‘Есть ли у вас также этот сигнал [на Плутоне] на этой же длине волны?'», — вспоминает Безар. Они проверили данные и обнаружили, что этот сигнал действительно присутствует на Плутоне.

Не биосигнатура, а предшествующая жизнь

По словам Безара, нет свидетельств того, что загадочная молекула является биосигнатурой. Скорее всего, она отражает предшествующую жизнь химию, которая существовала в безкислородной атмосфере Титана на протяжении более 4 миллиардов лет. Одним из возможных кандидатов является семья углеводородов, известных как аллены, которые, как указывает исследование, являются практически единственными органическими соединениями, известных с сильными поглотительными полосами в пределах той же инфракрасной области, что и загадочный сигнал.

Формирование соединений в атмосфере

Поскольку оба объекта имеют атмосферы, обогащенные азотом и метаном, ученые знают, что ультрафиолетовое солнечное излучение разрывает молекулы в верхних слоях атмосферы, провоцируя каскад реакций. Эти реактивные фрагменты затем реорганизуются в сложные органические соединения, которые могут конденсироваться и «снегом» оседать на поверхность. Это именно те соединения, которые и были обнаружены JWST.

Заключение

Несмотря на свои значительные различия, Титан и Плутон предоставляют ценную информацию для ученых, изучающих химические процессы за пределами Земли. Открытие загадочной молекулы на обеих планетах может открыть новые горизонты для понимания химии и, возможно, даже предшествующего биологического развития в местах, которые кажутся совершенно неприветливыми для жизни. Время покажет, какие еще тайны скрывают эти удаленные миры.