Tytan to odległy, egzotyczny i niebezpieczny świat. To mroźne temperatury, a chemia węglowodorów nie przypomina niczego innego w Układzie Słonecznym. Teraz, gdy NASA się tam zmierza, niektórzy badacze zaczynają skakać na misję, odtwarzając chemię Tytana w słoikach.
W czerwcu NASA ogłosiła swoją misję Dragonfly w Titan. Dragonfly to quad-helikopter (lub oktokopter, w zależności od tego, jak na niego spojrzysz), który zostanie wystrzelony w 2026 roku i przyleci na największy księżyc Saturna w 2034 roku. Ogólnym celem Dragonfly jest poszukiwanie budulców życia. Tytan jest postrzegany jako analogia do bardzo wczesnej Ziemi, głównie dlatego, że ma gęstą atmosferę i płynące na powierzchni ciecze. Tytan może mieć również ocean pod powierzchnią. Naukowcy sądzą, że badanie chemii może rzucić światło na wygląd życia na Ziemi.
Aby dowiedzieć się, czego mogliby się dowiedzieć o każdym możliwym życiu na mroźnym księżycu Saturna, badacze z Southern Methodist University chcieli odtworzyć chemiczne, atmosferyczne i powierzchniowe właściwości Tytana, aby sprawdzić, czy mogą doprowadzić do życia. Projekt będzie prowadzony przez asystenta profesora chemii SMU Toma Runcewskiego. Jest finansowany przez Welch Foundation, prywatną organizację finansującą podstawowe badania chemiczne.
Badanie składa się z wielu cylindrów wielkości igły. W nich wezmą to, czego nauczyliśmy się od lądownika Huygens, aby odtworzyć warunki na Tytanie. Chodzi o to, aby zobaczyć, jakie struktury tworzą się w słoikach.
„Tytan jest wrogim miejscem, z jeziorami i morzami ciekłego metanu oraz deszczami i sztormami metanu. Burze przenoszą na powierzchnię cząsteczki organiczne wytwarzane w atmosferze, aw warunkach powierzchniowych tylko metan, etan i propan są cieczami. Wszystkie inne cząsteczki organiczne są w postaci stałej - lub, jak nazwalibyśmy je na Ziemi, minerały - wyjaśnił Runcevski.
„Interesuje nas skład chemiczny i struktura krystaliczna tych minerałów organicznych, ponieważ uważa się, że minerały odegrały kluczową rolę w początkach życia na Ziemi” - powiedział. „Dlatego nasze badania mogą pomóc ocenić te możliwości dziwnego„ metanogennego ”życia Tytana.”
Według Runcevskiego wszystko zaczyna się od wody.
„Możemy odtworzyć ten świat krok po kroku w cylindrze ze szkła” - powiedział. „Najpierw wprowadzimy wodę, która zamarza w lód. Po drugie, pokryjemy tę warstwę lodu etanem, który upłynnia się jak „jezioro”. Następnie napełnimy pozostały cylinder azotem ”.
To stanowi podstawę eksperymentu, ale potem może stać się interesujący.
Planują wprowadzić do słoików różne cząsteczki, aby naśladować opady węglowodorów na Tytanie. Następnie podniosą temperaturę do tego stopnia, że jeziora wyschną, a słoik przypomina powierzchnię Tytana, a następnie wprowadzą opady węglowodorów i różne towarzyszące im cząsteczki. Następnie mogą zbadać słoiki, aby zobaczyć, jakie typy struktur powstały. Nieznacznie zmieniając warunki, mogą wykonywać wiele eksperymentów.
Tytan jest dziwny, ponieważ jego powierzchnia jest zbudowana ze struktur organicznych. Nigdzie na Ziemi nie ma takich eksperymentów poza laboratorium. Naukowcy mają nadzieję, że wszystko, czego się nauczą, pomoże Dragonfly przygotować się do jego epickiej podróży na lodowaty księżyc.
Było wiele spekulacji na temat potencjalnego życia na Tytanie. Mimo że jest mroźny, w temperaturze około 94 K (-179,2 ° C; -290,5 ° F), nadal jest intrygującym miejscem z perspektywy astrobiologicznej. Wynika to głównie z płynów płynących na jego powierzchni.
O ile wiemy z naszego miejsca na Ziemi, życie potrzebuje wody, aby istnieć. Jest tak, ponieważ najmniejsza jednostka życia, komórka, potrzebuje wody do pełnienia swoich funkcji. Ale nie wiemy, czy możliwe jest istnienie innego rodzaju życia, w którym zamiast cieczy używa się metanu lub etanu. Niektórzy naukowcy uważają pomysł, który warto zbadać; trochę kupa kupa cały pomysł.
Ale środkowe stanowisko wielu naukowców mówi, że niezależnie od tego, czy istnieje rodzaj życia węglowodorowego, czy nie, Titan jest doskonałym miejscem do badania wczesnej Ziemi.
Właśnie dlatego narodziła się misja Dragonfly.
Nikt nie jest przekonany, że znajdziemy życie na powierzchni Tytana, w jego podwodnym oceanie lub w słojach warunków podobnych do Tytana tworzonych w laboratoriach. Ale możemy znaleźć ważne wskazówki, które pomogą nam zrozumieć, jak do tego doszliśmy. Możemy również dowiedzieć się czegoś o wszystkich egzoplanetach, które będziemy badać bardziej szczegółowo w nadchodzących latach, i czy mogą one zawierać życie.
Źródła:
- Informacja prasowa: „Tytani w słoiku” SMU mogą odpowiedzieć na kluczowe pytania przed eksploracją kosmosu przez NASA
- Artykuł badawczy: Możliwości życia metanogennego w ciekłym metanie na powierzchni Tytana
- Wpis w Wikipedii: Titan
- Space Magazine: NASA wraca do Księżycowego Tytana Saturna, tym razem z quadopterem zasilanym bateryjnie
