Saturnuksen suurin kuu-Titan saattaa olla tällä hetkellä mielenkiintoisin kiinteistö aurinkokunnassa. Ei ole yllättävää, kun otetaan huomioon, että kuun tiheän ilmakehän, rikkaan orgaanisen ympäristön ja prebioottisen kemian ajatellaan olevan samanlaisia kuin maan ensisijainen ilmapiiri. Sellaisena tutkijat uskovat, että kuu voisi toimia eräänlaisena laboratoriona tutkia prosesseja, joissa kemiallisista elementeistä tulee elämän rakennuspalikoita.
Nämä tutkimukset ovat jo johtaneet suureen määrään tietoa, joka sisälsi äskettäin löytöjä “hiiliketju-anioneista” - joiden uskotaan olevan rakennuspalikoita monimutkaisemmille molekyyleille. Ja nyt Chilen Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) -tietojen avulla NASA: n tutkijoiden ryhmä on havainnut akryylinitriilin, toisen kemiallisen elementin, joka voisi olla perustana elämälle kyseisellä kuulla.
Tutkimusta, joka selvittää heidän havaintonsa - nimeltään ”vinyylisyanidin ALMA-havaitseminen ja astrobiologinen potentiaali Titanilla” - julkaistiin lehden 28. heinäkuuta ilmestyvässä lehdessä Tieteen kehitys. Siinä ryhmä selittää, kuinka ALMA-taulukon tiedot osoittivat, että suuria määriä akryylinitriiliä (C2H3CN) esiintyy Titanilla - todennäköisimmin kuun stratosfäärissä.
Kuten Goddardin astrobiologiakeskuksen tutkija ja paperille johtava kirjailija Maureen Palmer totesi NASA: n lehdistötiedotteessa: ”Löysimme vakuuttavia todisteita siitä, että akryylinitriiliä on Titanin ilmakehässä, ja uskomme tämän raaka-aineen olevan merkittävä tarjonta. saavuttaa pinnan. ”
Akryylinitriiliä, joka tunnetaan myös nimellä vinyylisyanidi, käytetään täällä maan päällä muovien valmistuksessa. Aikaisemmin on arveltu, että tämä yhdiste voisi olla läsnä Titanin ilmakehässä. Kuitenkin vasta äskettäin tutkijat saivat tietoon mahdollisuudesta, että se on Titanin rikkaan orgaanisen ympäristön elävien olentojen perusta - jatkuvasti toimittamalla hiiltä, vetyä ja typpeä.
Tämä perustuu tutkimukseen, joka tehtiin vuonna 2015, jossa joukko Cornellin tutkijoita yritti selvittää, voisiko orgaanisia soluja muodostua Titanin ankarissa ympäristöissä. Koska kuun keskimääräiset pintalämpötilat ovat -179 ° C (-290 ° F) ja ilmakehässä on pääosin typpeä ja hiilivetyjä, lipidikaksoiskerroksen kalvot (jotka ovat maan elämän perusta) eivät voineet selviytyä siellä.
Suoritettuaan molekyylisimulaatiot ryhmä kuitenkin päätti, että pienet orgaaniset typpiyhdisteet pystyisivät muodostamaan solumembraanin kaltaisen materiaaliarkin. He myös päättivät, että nämä levyt voisivat muodostaa onttoja, mikroskooppisia palloja, joita he ovat puhuneet “atsotosomeista”, ja että paras kemiallinen ehdokas näille levyille olisi akryylinitriili.
Tällainen materiaali kykenee selviytymään nestemäisessä metaanissa ja erittäin kylmissä lämpötiloissa, ja siksi se olisi todennäköisin perusta orgaaniselle elämälle Titanilla. Kuten Goddardin astrobiologiakeskuksen johtaja Michael Mumma selitti:
”Mahdollisuus muodostaa vakaa kalvo erottaa sisäinen ympäristö ulkoisesta on tärkeä, koska se tarjoaa keinon kemikaalien pitämiseksi tarpeeksi kauan, jotta ne voivat toimia vuorovaikutuksessa. Jos vinyylisyanidi voisi muodostaa kalvomaisia rakenteita, se olisi tärkeä askel kohti elämää kohti Saturnuksen kuu-Titania. "
Tutkimuksensa vuoksi Goddard-ryhmä yhdisti 11 korkearesoluutioista tietojoukkoa ALMA: lta, jotka he hakivat havaintoarkistosta, jota käytettiin taulukon kalibrointiin. Tietojen perusteella Palmer ja hänen tiiminsä päättelivät, että akryylinitriiliä on suhteellisen runsaasti Titanin ilmakehässä ja sen pitoisuudet ovat jopa 2,8 osaa miljardia kohti. He päättivät myös, että se olisi yleisintä Titanin ilmakehässä.
Juuri tässä hiili, vety ja typpi voisivat sitoutua kemiallisesti auringonvalon ja Saturnuksen magneettikentän energisten hiukkasten vaikutuksesta. Lopulta akryylinitriili kulkisi tiensä läpi kylmän ilmakehän ja tiivistyisi muodostaen sadepisarat, jotka putoavat pintaan. Ryhmä arvioi myös, kuinka paljon tästä materiaalista kertyy ajan myötä Ligeia Mareen - Titanin toiseksi suurimpaan metaanijärveen.
Lopuksi he laskivat, että Ligeia Mare voi muodostaa jopa 1000000 atsotosomeja jokaisesta kuutiometriä (cm³) tilavuudestaan. Se on noin kymmenenkertainen bakteerimäärään, joka esiintyy maapallon rannikkoalueiden vesillä. Kuten yksi lehden vanhempien kirjoittajien Martin Cordiner huomautti, nämä havainnot ovat varmasti rohkaisevia, kun kyse on maanpäällisen elämän etsimisestä aurinkokuntamme.
"Tämän vaikean, astrobiologisesti merkittävän kemikaalin havaitseminen on mielenkiintoista tutkijoille, jotka haluavat innokkaasti selvittää, voisiko elämä kehittyä jäisissä maailmoissa, kuten Titan", hän sanoi. "Tämä havainto lisää tärkeätä palaa ymmärtäämme aurinkokunnan kemiallista monimutkaisuutta."
Tutkimus ja sen johtopäätösten perusteet ovat melko spekulatiivisia. Mutta ne osoittavat, että tietyissä vakiintuneissa parametreissa elämä voi esiintyä aurinkokuntamme sisällä kaukana aurinkomme "asumisalueen" rajoista. Tällä tutkimuksella voi olla vaikutuksia myös ekstrasolaaristen järjestelmien elämän metsästykseen. Jos tutkijat voivat lopullisesti sanoa, että elämä ei tarvitse lämpimämpiä lämpötiloja ja nestemäistä vettä olemassaoloon, se avaa valtavia mahdollisuuksia.
Tulevina vuosikymmeninä Titanille odotetaan suuntautuvan useita operaatioita, jotka alkavat sukellusveneistä, jotka tutkivat metaanijärviään, drooneihin ja ilma-aluksiin, jotka tutkivat sen ilmapiiriä ja pintaa. Jo odotetaan heidän saavan arvokasta tietoa Saturnus-järjestelmän muodostumisesta. Mutta löytääko myös täysin uusia elämän muotoja? Se olisi todella maan puristavaa!
