Titan er en fjern, eksotisk og farlig verden. Det er tøffe temperaturer og hydrokarbonkjemi er som ingenting annet i solsystemet. Nå som NASA er på vei dit, får noen forskere et hopp på oppdraget ved å gjenskape Titans kjemi i krukker.
I juni kunngjorde NASA Dragonfly-oppdraget til Titan. Dragonfly er en quad-copter (eller octocopter, avhengig av hvordan du ser på den) som ble lansert i 2026 og vil ankomme Saturns største måne i 2034. Dragonflys overordnede mål er å søke etter livets byggesteiner. Titan blir sett på som en analog til den tidlige jorda, i stor grad fordi den har en tykk atmosfære og væsker som renner på overflaten. Titan kan også ha et hav under jorden. Forskere tror at å studere kjemien der kan kaste lys over livets utseende på jorden.
For å se hva de kunne lære om ethvert mulig liv på Saturnes friske måne, ønsket forskere ved Southern Methodist University å gjenskape de kjemiske, atmosfæriske og overflateegenskapene til Titan for å se om de kunne føre til liv. Prosjektet vil bli ledet av SMU-assisterende professor i kjemi Tom Runcevski. Det er finansiert av Welch Foundation, en privat organisasjon som finansierer grunnleggende kjemisk forskning.
Studien består av flere sylindere på størrelse med en nåltopp. I dem tar de det vi lærte av Huygens lander for å gjenskape forholdene på Titan. Tanken er å se hva slags strukturer som dannes i glassene.
“Titan er et fiendtlig sted, med innsjøer og hav med flytende metan, og regner og stormer av metan. Stormene fører organiske molekyler produsert i atmosfæren til overflaten, og ved overflateforholdene er det bare metan, etan og propan som er væsker. Alle andre organiske molekyler er i sin faste form - eller som vi vil kalle dem på jorden, mineraler, ”forklarte Runcevski.
"Vi er interessert i den kjemiske sammensetningen og krystallstrukturen til disse organiske mineralene, fordi det antas at mineraler har spilt en nøkkelrolle i opprinnelsen til livet på jorden," sa han. "Derfor kan forskningen vår bidra til å vurdere disse mulighetene for underlig" metanogenic "Titanean liv."
I følge Runcevski starter det hele med vann.
"Vi kan gjenskape denne verden trinn for trinn i en sylinder laget av glass," sa han. Først vil vi introdusere vann som fryser til is. For det andre vil vi toppe det islaget med etan som avvikler som en "innsjø." Så vil vi fylle den gjenværende sylinderen med nitrogen. "
Det er grunnlaget for eksperimentet, men etter det kan det bli interessant.
De planlegger å introdusere forskjellige molekyler i glassene for å etterligne hydrokarbonnedbøren på Titan. Så vil de heve temperaturen til det punktet at innsjøene tørker og glasset ligner Titans overflate, og deretter introdusere hydrokarbonnedbøren og de forskjellige molekylene som følger med det. Deretter kan de undersøke glassene for å se hvilke typer strukturer som dannes. Ved å variere forholdene litt kan de utføre flere eksperimenter.
Titan er rar fordi overflaten er laget av organiske strukturer. Det er ingen steder på jorden som disse typer eksperimenter kan utføres utenfor et laboratorium. Forskerne håper at uansett hva de lærer kan hjelpe Dragonfly forberede seg på sin episke reise til den frigide månen.
Det har vært mange spekulasjoner om potensielt liv på Titan. Selv om det er sparsomt, omtrent 94 K (-179,2 ° C; -290,5 ° F), er det fremdeles et spennende sted fra et astrobiologisk perspektiv. Det skyldes i stor grad væskene som strømmer på overflaten.
Så langt vi vet fra vårt sted her på jorden, trenger livet vann for å eksistere. Det er fordi den minste enhet i livet, cellen, trenger vann for å utføre sine funksjoner. Men vi vet ikke om det er mulig for en annen type liv å eksistere, en som bruker metan eller etan som sin væske, i stedet for vann. Noen forskere synes ideen er verdt å undersøke; noen poo-poo hele ideen.
Men den midterste stillingen som mange forskere har tatt, sier at om det eksisterer en type hydrokarbonliv eller ikke, er Titan et flott sted å studere den tidlige jorden.
Det er i stor grad grunnen til at Dragonfly-oppdraget ble født.
Ingen er overbevist om at vi finner liv på Titans overflate, eller i havets underjordiske hav, eller i skarpe titanlignende forhold som skapes i laboratorier. Men vi kan finne viktige ledetråder som hjelper oss å forstå hvordan vi ble. Vi kan også lære noe om alle eksoplanetene vi skal studere mer detaljert i løpet av de kommende årene, og hvorvidt de kan huse livet.
Kilder:
- Pressemelding: SMUs ‘Titans in a Jar’ kunne svare på sentrale spørsmål i forkant av NASAs romutforskning
- Forskningsartikkel: Muligheter for metanogent liv i flytende metan på overflaten av Titan
- Wikipedia-oppføring: Titan
- Space Magazine: NASA går tilbake til Saturns Moon Titan, denne gangen med et kjernefysisk batteridrevet quadcopter
