- На Титане не только приятнейший климат,- сказал Румфорд. - Женщины, например, - самые прекрасные существа в космосе между Солнцем и Бетельгейзе.
Курт Воннегут
Руководители Европейского космического агентства (ESA) наконец-то обзавелись сильнодействующим средством от перманентной бессонницы. Важнейшая составляющая совместной космической одиссеи NASA и ESA Cassini-Huygens - миссия на Титан, от результатов которой во многом зависело международное научное реноме этой относительно молодой организации, - завершилась долгожданным триумфом. После двух десятилетий кропотливой подготовки и более чем семилетнего путешествия в Солнечной системе исследовательский аппарат объединенной Европы Huygens совершил успешную посадку на крупнейший спутник Сатурна в 12:34 по Гринвичу (GMT) 14 января 2005 года.
Первый слабый несущий сигнал от зонда был зафиксирован радиотелескопом Green Bank в американской Западной Вирджинии в 10:25 GMT непосредственно перед его вхождением в верхние слои атмосферы Титана. Примерно в 1200 км от поверхности спутника проснувшийся от спячки Huygens выпустил основной парашют и резко сбросил скорость. Однако долгое время никаких данных от установленных на зонде многочисленных научных приборов и инструментов на Землю не поступало.
Напряжение в центре управления полетом Европейского космического агентства в Дармштадте быстро нарастало. Дальнейшая судьба посадочного модуля, чье прохождение сквозь азотно-метановые облака Титана должно было занять около двух часов, оставалась под вопросом вплоть до 16:18, когда собравшиеся в главном зале ученые и чиновники ESA наконец смогли дать волю эмоциям: первый "пакет" научной информации благополучно дошел до Земли.
Всего через несколько минут после этого долгожданного события топ-менеджмент ESA спешно организовал пресс-конференцию, на которой глава миссии Huygens Жан-Пьер Лебретон официально заявил о том, что "все шесть основных научных инструментов зонда сработали по плану" и пересылают полученные данные на Землю. А еще через несколько часов в дармштадтском центре появилось и первое наглядное подтверждение удачного прохождения аппаратом титанической атмосферы - американец Мартин Томаско из Аризонского университета, руководитель научного подразделения миссии, отвечающего за видеоизображение, представил журналистам черно-белые снимки, на которых можно было разглядеть многочисленные каналы, наполненные жидким метаном.
Самым же популярным фото, быстро растиражированным многочисленными СМИ, стал "цветной пейзаж" поверхности Титана, выполненный в бледно-оранжевых тонах: слабо пересеченная равнинная местность, по которой в художественном беспорядке разбросаны мелкие "камешки" (их средний размер - 15-20 см, а состоят они из замороженного при -180шC углеводородного льда).
Планета, покрытая липким кремом
Основной объем предварительной информации ведущие специалисты Европейского космического агентства официально представили через неделю после того, как окончательно был утерян контакт с посадочным модулем (навечно вмороженный в ледяную гальку Титана Huygens продолжал посылать сигналы еще на протяжении примерно 70 минут после "приземления").
Анализ атмосферных газов, из которых состоит толстый слой облаков, скрывающих Титан от прямого наблюдения из космоса, показал: концентрация азота, важнейшей составляющей атмосферы спутника, оставалась стабильной как в верхних, так и в нижних ее слоях. В то же время концентрация метана по мере приближения зонда к поверхности росла, причем наибольший скачок приборы Huygens зафиксировали в последние три минуты перед посадкой (в земной атмосфере аналогичная метаморфоза происходит с концентрацией водяного пара).
То же метановое изобилие, а также и присутствие прочих углеводородных соединений (в том числе этана и ацетилена) определил масс-спектрометр Huygens и в почве Титана. Впрочем, что именно представляет собой титаническая почва, ученые сказать пока затрудняются: она похожа то ли на мокрый песок, то ли на влажную глину, то ли, по образному выражению британского специалиста Джона Зарнецки, на крем-брюле.
Согласно самой популярной сегодня версии, в состав этого "крема" входят кроме метана также замерзший лед, песок и органические молекулы, источниками которых могут быть как углеводородные дожди, так и тектонические процессы внутри Титана. Скорый на выдумки Мартин Томаско рисует любопытную картину процесса глобального перетекания титанической материи: "Углеводородный смог, регулярно образующийся в верхних слоях атмосферы, периодически выпадает на поверхность, покрывая ее плотным липким слоем. Вслед за смогом приходит метановый дождь, который смывает смоляную пленку с ледяных хребтов и гонит ее широким потоком вниз в долину".
Предположение же о том, что на Титане время от времени происходит выпадение метановых осадков, косвенно подтверждается наличием многочисленных темных полостей на поверхности планеты - эти полости, по-видимому, и являются основными резервуарами, в которых скапливаются жидкие углеводороды. Так, по мнению Томаско, "в районе посадки зонда имеется целая речная система, и все эти 'реки' в конечном счете собираются в широкую дельту".
Обнаруженные в зоне непосредственного приземления зонда ледяные холмы представляют систему мини-хребтов, самый высокий из которых поднимается над поверхностью Титана на сто с небольшим метров.
Пробы грунта, в который при приземлении Huygens погрузился примерно на 15 см (сам удар зонда о поверхность вызвал кратковременный разогрев почвы и всколыхнул небольшое облако метанового газа), показали также наличие следов вулканической активности на спутнике Сатурна. Но, что любопытно, согласно первичным анализам, вулканы Титана исторгают не раскаленную лаву, а водяной пар и аммиак.
Пока совершенно непонятно, почему, несмотря на очевидное изобилие косвенных признаков, свидетельствующих о наличии на Титане жидкости (под последней подразумевается прежде всего жидкий метан, а не вода), сверхчувствительные приборы Huygens так и не смогли эту жидкость обнаружить. Всеведущий Мартин Томаско склоняется в пользу следующей версии: "Титан может представлять собой укрупненный аналог таких безводных регионов Земли, как, например, Аризона, в которых выпадение влаги происходит крайне редко и русла рек почти круглый год остаются совершенно сухими".
Другой точки зрения придерживается Тоби Оуэн из Гавайского университета: "Вполне вероятно, что Huygens просто не повезло с местом посадки и зонд приземлился посреди одной из редких на Титане пустынь".
Увы, скорее всего выяснить, кто ближе к истине, Томаско или Оуэн, ученым в ближайшие несколько лет так и не удастся, поскольку их аналитические возможности будут жестко ограничены лишь той информацией, которую успел передать на Землю в течение своего трехчасового сеанса связи Huygens. Сложившуюся ситуацию четко обрисовал Жан-Пьер Лебретон, руководитель проекта "Сатурн-Титан" от Европейского космического агентства, непосредственно курировавший зонд Huygens: "Для дальнейшего проникновения в тайны Титана, безусловно, потребуется организация нового космического полета. На первом этапе нам, очевидно, не хватило мобильности. Теперь стоит серьезно рассмотреть вариант с отправкой на этот спутник исследовательского модуля, обладающего возможностью передвижения по его поверхности (аналога марсианских роверов), или хотя бы летательных аппаратов, способных перемещаться по низкой орбите вокруг Титана. Но, конечно, в первую очередь нам надо придумать, где взять на это деньги".
Новая биология Титана
Одно из возражений против организации новой дорогостоящей экспедиции на Титан - отсутствие даже намеков на то, что на его поверхности имеются источники воды. А раз нет воды, значит, не стоит и заикаться о поиске самых примитивных форм жизни (бактерий и тому подобных микроорганизмов). Впрочем, у многочисленных скептиков есть и другой веский аргумент - крайне низкая температура Титана. Как всем хорошо известно из школьного курса химии, скорость химических реакций резко снижается при падении температуры. И, по оценкам специалистов, титанические -180шC на поверхности замедляют эти реакции примерно на 16 порядков по сравнению с комнатной температурой.
Правда, "температурный аргумент" можно легко оспорить, предположив, что пресловутые микроорганизмы прячутся от холода в жарких недрах Титана. Скажем, по мнению американца Дэвида Гринспуна (Southwest Research Institute), велика вероятность того, что вблизи от поверхности спутника имеются многочисленные водно-аммиачные пласты. "Если нам удастся выявить водно-аммиачные слои, это окажется не менее значимым, чем выявление водных резервуаров в чистом виде", - считает он.
У того же Гринспуна есть свой вариант ответа и на вопрос о том, что может служить источником пищи для подземных микробов Титана: "Ультрафиолетовое излучение Солнца в принципе способно преобразовать часть насыщенных метаном и этаном верхних слоев атмосферы спутника в ацетиленовые смеси. В свою очередь, большие ацетиленовые молекулы, обладающие высоким энергетическим потенциалом, подобно манне небесной, могут периодически выпадать на поверхность Титана, накапливаться и просачиваться вглубь, питая собой 'микроскопических титанов'".
Впрочем, у астробиологов имеются и куда более радикальные эволюционные теории, вовсе выводящие за скобки "водную проблему". По мнению ряда ученых, вода может быть отнюдь не единственным жидким растворителем, обеспечивающим биологическую активность в природе.
Один из главных теоретиков новой биологии - Стивен Беннер из Флоридского университета в Гейнсвилле, недавно опубликовавший в журнале Current Biology свою концепцию "безводного зарождения жизни в других мирах". В качестве альтернативного универсального растворителя Беннер рассматривает жидкий аммиак (но, в отличие от упомянутого выше Гринспуна, без всяких "водных примесей"), который, по его мнению, способен выполнять практически тот же набор биологических функций, что и вода. В земных условиях аммиак кипит уже при -33шC, однако в Солнечной системе имеется достаточно широкий выбор холодных планет, способных удерживать его в жидком состоянии.
Наиболее перспективным "питомником безводной жизни" в Солнечной системе Беннер считает именно Титан с его изобилием углеводородной органики: "Многие углеводородные соединения - отличные растворители, способные поддерживать сложные органические реакции, более того, в органической химии им зачастую отдается предпочтение перед водой, которая отличается чрезмерной реактивностью и нарушает нормальное течение ряда химических процессов".
По словам Беннера, роль воды в процессах жизнеобеспечения наукой вообще переоценивается: "Даже если мы возьмем в качестве базового примера человеческий организм, изобилие в нем воды является скорее минусом, чем плюсом для биохимических реакций." Все эти заявления, с точки зрения незаинтересованного наблюдателя, правда, пока похожи на начало очередной пиар-кампании, призванной сделать ответственные за финансирование НТП институты более щедрыми.
