W Układzie Słonecznym jest niewiele miejsc, które są tak fascynujące jak księżyc Saturna Tytan. Gdzie lód wodny tworzy góry.
Podobnie jak Europa i Encleadus, Tytan może mieć również wewnętrzny ocean płynnej wody, miejsce, w którym może istnieć życie.
Titan ma warstwy i na szczęście w pracach nad jego odkrywaniem znajduje się nowa niesamowita misja: misja Titan Dragonfly.
Przez długi czas astronomowie nie wiedzieli, jak wyjątkowy był Tytan. To dlatego, że księżyc Saturna jest zakryty gęstymi chmurami, które przesłaniają widok na jego powierzchnię. W rzeczywistości przez długi czas astronomowie uważali, że Tytan jest największym księżycem w Układzie Słonecznym, ponieważ nie mogli powiedzieć, gdzie kończy się atmosfera, a zaczyna ziemia. Teraz wiemy, że Ganymede jest trochę większy.
Pierwszym statkiem kosmicznym, który odwiedził Tytana, był Pioneer 11 w 1979 r. Nie mógł widzieć przez gęste chmury, podobnie jak statek kosmiczny Voyager, który nastąpił w 1980 i 1981 r. Zebrali jednak dodatkowe wskazówki na temat Tytana, wykrywając ślady węglowodorów w atmosferze, takich jak acetylen, etan i propan. Jednak większość jego atmosfery to azot, podobnie jak Ziemia.
W atmosferze wypełnionej azotem i zawierającej węglowodory brzmi to jak potencjalne miejsce do znalezienia życia. Może nawet życie, które wykorzystuje całkowicie inną biologię niż życie na Ziemi.
Jak nadający się do zamieszkania jest Tytan?
Dopiero statek kosmiczny Cassini NASA odbył długą podróż na Saturna i wkroczył na orbitę wokół pierścieniowej planety w 2004 r., Kiedy instrumenty były w końcu na miejscu, aby zajrzeć w atmosferę maskowania Tytana.
Podczas swojej 13-letniej misji na Saturnie Cassini przeleciał obok Tytana 127 razy, używając radaru i instrumentów podczerwieni, aby zobaczyć mgłę i odkryć rysy na powierzchni Tytana. Cassini zobaczył chmury węglowodorów, które wlewają węglowodory w rwę węglowodorową, gromadząc się w jeziorach i morzach węglowodorów. Chodzi mi o… węglowodory.
Cassini zrzucił również lądownik Huygens Europejskiej Agencji Kosmicznej, który spadł ze spadochronem w atmosferze, rejestrując całą jego dwie i pół godziny podróży. Wylądował na powierzchni i wysłał pierwsze zdjęcia z ziemi na Tytanie.
Między nimi Cassini i Huygens ujawnili, że Tytan jest pokryty cząsteczkami organicznymi, w stanie, który miał istnieć tutaj na Ziemi 4 miliardy lat temu. Problem polega oczywiście na tym, że Tytan jest niesamowicie zimny. W ten sposób otrzymujesz te wszystkie płynne węglowodory, o których mówiłem.
Temperatura powierzchni wynosi -179 stopni Celsjusza lub -209 stopni Fahrenheita. Dla porównania, najzimniejsza temperatura jaką kiedykolwiek odnotowano na Ziemi to około -92 Celsjusza lub -133 Fahrenheita.
Gęsta atmosfera azotu na Tytanie oznacza, że nie potrzebujesz skafandra, jeśli chcesz wyjść na zewnątrz na Titan, po prostu naprawdę gruby płaszcz.
Dzięki temu masz wszystkie te surowce do życia na powierzchni, w dość gęstej atmosferze azotu, z ciekłymi węglowodorami działającymi jak rozpuszczalnik i wirującymi chemikaliami. Promieniowanie ultrafioletowe ze Słońca rozbija chemikalia i zachęca do nowych reakcji chemicznych z wodorem, metanem i azotem.
Ale masz brutalnie zimne środowisko, całkowicie wrogo nastawione do życia na powierzchni.
Dobrą wiadomością jest to, że Tytan wydaje się mieć ciekły ocean pod lodową powierzchnią: podobnie jak Europa Jowisza i Enceladus Saturna. Zostało to potwierdzone dokładnymi pomiarami grawitacji wykonanymi przez Cassini podczas 137 lotów.
Różnica polega na tym, że Tytan ma wszystkie budulce życia na warstwie powierzchniowej otaczającej ocean. Zobacz, jak to jest idealne?
W laboratorium NASA Jet Propulsion grupa naukowców próbuje dowiedzieć się, jakie jest prawdopodobieństwo życia w oceanach Tytana. Od chwili obecnej do 2023 r. Mają nadzieję na wypracowanie warunków, które mogłyby pozwolić cząsteczkom organicznym na przemieszczanie się z powierzchni świata, do jego wewnętrznych oceanów, idealnego środowiska do zamieszkania.
Wysiłek nazywa się Habitability of Hydrocarbon Worlds: Titan and Beyond.
Ich pierwszym celem jest ustalenie, w jaki sposób cząsteczki organiczne mogą poruszać się po planecie i być transportowane z atmosfery na powierzchnię, a następnie do oceanu podpowierzchniowego.
Niektóre z tych prac zostały już wykonane, wykorzystując obserwacje z tablicy Atacama Large Millimeter / submillimeter w Chile, aby zbadać atmosferę Tytana i zmierzyć jej zawartość chemiczną.
Chociaż Cassini była znacznie bliżej i dokonała niektórych z tych obserwacji, ALMA jest w rzeczywistości o wiele bardziej wrażliwa na rodzaje cząsteczek unoszących się w atmosferze Tytana. Obserwatorium było w stanie wykryć zmiany poziomów w Tytanie, gdy metan i azot cząsteczkowy są rozkładane przez promieniowanie ultrafioletowe Słońca.
Możliwe, że te cząsteczki organiczne mogą przedostać się do oceanu. A może cząsteczki organiczne są generowane z wnętrza samego Tytana i przedostają się przez kriowulkanes na powierzchni.
Prawdopodobnie niemożliwe jest bezpośrednie zbadanie oceanu podpowierzchniowego w najbliższej przyszłości, ale jeśli na powierzchni znajdą się wskazówki, podgrzewana sonda, taka jak misja zaproponowana dla Europy, może stopić się przez lód i dotrzeć do oceanu. Zrobiliśmy cały odcinek na ten pomysł.
Następnie chcą zrozumieć, czy te podpowierzchniowe oceany rzeczywiście nadają się do zamieszkania, a jeśli tak, jakie rodzaje życia mogą tam być.
Chociaż istnieje płynny ocean, nie wiemy, czy ma on wystarczającą ilość odpowiednich chemikaliów i energii, aby przetrwać życie. Jeden z przykładów życia na Ziemi, który może wskazywać drogę, nazywa się Pelobacter acetylenicus, który zasila acetylen na energię i węgiel. Naukowcy planują symulować środowisko Tytana i zobaczyć, jak dobrze bakterie te mogą przetrwać.
Wreszcie, czy istnieje jakiś sposób na przeniesienie życia z powrotem z oceanów i na powierzchnię Tytana, gdzie można je badać z bliska? Chociaż skorupa lodowa na Tytanie może mieć grubość 50-80 km, mogą zachodzić procesy geologiczne przez miliony lat, które przenoszą materiał z oceanu na powierzchnię.
Aby zebrać te dane, potrzebujesz jakiejś robotycznej misji, która mogłaby szybko przemieszczać się po powierzchni Tytana, próbkując różne lokalizacje w celu znalezienia dowodów życia.
Titan jest absolutnie fascynujący i naprawdę naprawdę musimy wysłać misję z powrotem, aby zbadać ją bardziej szczegółowo. Z przyjemnością ogłaszam, że NASA oficjalnie wybrała helikopter zasilany baterią jądrową, który wyleci do Titan w 2026 roku.
Nazywa się Dragonfly i być może znasz go już dzięki współpracy, którą przeprowadziłem w zeszłym roku z Everyday Astronaut. NASA próbowała wybrać pomiędzy Dragonfly a misją powrotu próbki komety. Chociaż chciałbym, aby obie misje mogły latać, byłby to również absolutnie mój wybór.
Warunki na Titanie są idealne dla latającej maszyny. Gęstość atmosferyczna jest 4 razy większa niż Ziemia, a jednocześnie grawitacja jest niższa. Latanie na Tytanie przypomina pływanie w oceanach Ziemi. Mógłbyś przypiąć parę na skrzydłach na rękach i latać na Tytanie, który, na poważnie, chciałbym spróbować.
Dragonfly będzie wyposażony w radioizotopowy generator termoelektryczny, ten sam rodzaj baterii plutonowej, który zasila ciekawość Marsa, Mars 2020 i wiele sond w zewnętrznym Układzie Słonecznym. Gdy pluton rozpada się, termopara przekształca ciepło w elektryczność, aby zasilić statek kosmiczny.
Dragonfly będzie w stanie wygenerować wystarczającą ilość energii elektrycznej za pomocą swojego RTG, aby latać w tytańskiej atmosferze, robiąc coraz więcej chmielu na około 8 km na raz. W ramach swojej podstawowej misji planuje się przelecieć 175 kilometrów, dwukrotnie zwiększając odległość wszystkich łazików marsjańskich łącznie.
Oczekuje się, że misja rozpocznie się w 2026 r., A dotarcie do Tytana zajmie około 8 lat w 2034 r.
NASA wybrała pola wydm Shangri-la w pobliżu równika jako miejsce lądowania, miejsce podobne do wydm w Namibii. Będzie przeskakiwał z regionu na region, węsząc i próbkując, otoczenie wokół niego, aż dotrze do krateru uderzeniowego Selk. To miejsce wydaje się świadczyć o przeszłości ciekłej wody i cząsteczek organicznych.
Jest to dokładnie miejsce, w którym mogą znajdować się dowody na to, że woda uciekała z wnętrza Tytana na jego powierzchnię. Innymi słowy, tutaj możemy odkryć, że Tytan kiedyś miał lub nadal ma życie w swoim wewnętrznym oceanie.
Istnieje kilka innych pomysłów na odkrywanie Tytana, w tym łódź podwodna, która może eksplorować jeziora węglowodorowe, różne pomysły na łodzie, a nawet żaglówkę. Zrobiliśmy cały odcinek o innych potencjalnych misjach na Titan.
Tytan. Wracamy do Titan i tym razem wysyłamy helikopter, aby szczegółowo zbadał ten fascynujący świat. W tym samym czasie astronomowie i planetolodzy będą budować argumenty przemawiające za życiem, dzisiaj lub w starożytnej przeszłości, a także w jaki sposób mógłby on przemieszczać się z powierzchni do wewnętrznych oceanów i odwrotnie. Pomoże nam to zrozumieć, jak życie mogło się tu odbyć na Ziemi.
Źródła: NASA / JPL, NASA Astrobiology Institute
