Ve Sluneční soustavě je jen málo míst, která jsou tak fascinující jako Saturnův měsíc Titan. Je to svět s hustší atmosférou než Země. Kde je tak chladno, že prší čpavek a tvoří jezera, řeky a moře. Kde vodní led tvoří hory.
Stejně jako Europa a Encleadus by i Titan mohl mít vnitřní oceán kapalné vody, místo, kde by mohl být život.
Titan má vrstvy a naštěstí se připravuje nová úžasná mise na jeho prozkoumání: mise Titan Dragonfly.
Po nejdelší dobu astronomové nevěděli, jak zvláštní je Titan. Je to proto, že saturnský měsíc je zahalen hustými mraky, které zakrývají výhled na jeho povrch. Ve skutečnosti si astronomové po nejdelší dobu mysleli, že Titan je největší měsíc ve Sluneční soustavě, protože nedokázali říct, kde končí atmosféra a začíná země. Nyní víme, že Ganymede je o něco větší.
The První kosmická loď, která navštívila Titan, byla Pioneer 11 v roce 1979. Nedokázala vidět přes husté mraky a stejně tak ani dvojče kosmické lodi Voyager, které následovalo v letech 1980 a 1981. Shromáždili však nějaké další stopy o Titanu, odhalili stopy uhlovodíků v atmosféře, jako je acetylen, ethan a propan. Většinu jeho atmosféry však tvoří dusík, stejně jako Země.
Tento pohled na největší Saturnův měsíc, Titan, je jedním z posledních snímků, které sonda Cassini poslala na Zemi, než se ponořila do atmosféry obří planety. Poděkování: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute
S atmosférou naplněnou dusíkem a obsahující uhlovodíky to zní jako potenciální místo k nalezení života. Možná i život, který používá úplně jinou biologii než život na Zemi.
Jak obyvatelný je Titan?
Až když kosmická loď Cassini NASA podnikla dlouhou cestu k Saturnu a v roce 2004 se dostala na oběžnou dráhu kolem planety s prstenci, byly nástroje konečně na místě, aby nahlédly skrz maskovací atmosféru Titanu.
Během své 13leté mise na Saturnu Cassini proletěla kolem Titanu 127krát, přičemž pomocí radaru a infračervených přístrojů viděla skrz opar a odhalila rysy na povrchu Titanu. Cassini viděla mračna uhlovodíků, které deštěm uhlovodíků do uhlovodíkových řek a shromažďování do uhlovodíkových jezer a moří. Jde mi o... uhlovodíky.
Tři zde zobrazené mozaiky byly složeny z dat z vizuálního a infračerveného mapovacího spektrometru Cassini pořízených během posledních tří průletů kolem Titanu, 28. října 2005 (levý obrázek), 26. prosince 2005 (prostřední obrázek) a 15. ledna, 2006 (obrázek vpravo). Poděkování: NASA/JPL/University of Arizona
Cassini také odpadla Přistávací modul Huygens Evropské vesmírné agentury , který seskočil padákem dolů atmosférou a zaznamenal celou svou dvouapůlhodinovou cestu. Přistál na povrchu a poslal zpět vůbec první snímky ze země na Titanu.
Mezi nimi Cassini a Huygens odhalili, že Titan je pokrytý organickými molekulami v takovém stavu, o jakém se před 4 miliardami let předpokládalo, že existuje zde na Zemi. Problém je samozřejmě v tom, že Titan je neuvěřitelně chladný. Tak získáte všechny ty kapalné uhlovodíky, o kterých jsem mluvil.
Povrchová teplota je -179 Celsia nebo -209 stupňů Fahrenheita. Jen pro srovnání, nejchladnější teplota, jaká kdy byla na Zemi zaznamenána je asi -92 stupňů Celsia nebo -133 stupňů Fahrenheita.
Hustá dusíková atmosféra na Titanu znamená, že byste nepotřebovali skafandr, pokud byste se chtěli projít po Titanu, jen opravdu tlustý kabát.
Takže všechny tyto suroviny pro život máte na povrchu, v poměrně husté dusíkové atmosféře, s kapalnými uhlovodíky fungujícími jako rozpouštědlo a vířícími chemikáliemi kolem. Existuje dokonce ultrafialové záření ze Slunce, které rozbíjí chemikálie a podporuje nové chemické reakce s vodíkem, metanem a dusíkem.
Ligeia Mare, zde zobrazená v datech získaných kosmickou lodí Cassini NASA, je druhým největším známým tělesem kapaliny na Saturnově měsíci Titan. Je naplněna kapalnými uhlovodíky, jako je ethan a metan, a je jedním z mnoha moří a jezer, která zdobí severní polární oblast Titanu. Poděkování: NASA/JPL-Caltech/ASI/Cornell
Ale pak máte brutálně chladné prostředí, naprosto nepřátelské k životu na povrchu.
Dobrou zprávou je, že se zdá, že Titan má pod svým ledovým povrchem tekutý oceán: stejně jako Jupiterova Europa a Saturnův Enceladus. To potvrdila pečlivá gravitační měření, která provedla Cassini během svých 137 průletů.
Rozdíl je v tom, že Titan má všechny stavební kameny života na povrchové vrstvě obklopující oceán. Vidíte, jak je to ideální?
V laboratoři Jet Propulsion NASA, skupina vědců se snaží zjistit, jak je pravděpodobné, že v oceánech Titanu bude život. Do roku 2023 doufají, že vyřeší podmínky, které by umožnily organickým molekulám přesunout se z povrchu světa dolů do jeho vnitřních oceánů, dokonalého obyvatelného prostředí.
Obyvatelnost uhlovodíkových světů: Titan a dál. Jak se mohl život přesunout z povrchu Titanu do jeho nitra a naopak. Poděkování: NASA/JPL/NIA
Úsilí se nazývá Obyvatelnost uhlovodíkových světů: Titan a dál .
Jejich prvním cílem je zjistit, jak by se organické molekuly mohly pohybovat po planetě a být transportovány z atmosféry na povrch a poté do podpovrchového oceánu.
Některé z těchto prací již byly provedeny pomocí pozorování z Atacama Large Millimeter/submilimeter array v Chile ke studiu atmosféry Titanu a měření jejího chemického obsahu.
I když byla Cassini mnohem blíž a provedla některá z těchto pozorování, ALMA je ve skutečnosti mnohem citlivější na druhy molekul plovoucích v atmosféře Titanu. Observatoř byla schopna detekovat změny hladin na Titanu, když se metan a molekulární dusík rozkládají ultrafialovým zářením Slunce.
ALMA je řada jídel umístěných v poušti Atacama v Chile. Obrázek: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), O. Dessibourg
Je možné, že tyto organické molekuly mohou proniknout dolů do oceánu. Nebo možná jsou organické molekuly generovány zevnitř samotného Titanu a razí si cestu nahoru a ven skrz kryovulkány na povrchu.
Pravděpodobně není možné přímo vzorkovat podpovrchový oceán v blízké budoucnosti, ale pokud se na povrchu najdou náznaky, vyhřívaná sonda, jako je mise navržená pro Evropu, by mohla rozpustit led a dosáhnout oceánu. O tomto nápadu jsme udělali celou epizodu.
Pak chtějí pochopit, zda mohou být tyto podpovrchové oceány skutečně obyvatelné, a pokud ano, jaké druhy života by tam mohly být.
I když je tam tekutý oceán, nevíme, jestli má dostatek správných chemikálií a energie, aby život přežil. Jeden příklad pozemského života, který by mohl ukázat cestu, je tzvPelobacter acetylenicus, který dodává energii a uhlík z acetylenu. Vědci plánují simulovat prostředí Titanu a zjistit, jak dobře mohou tyto bakterie přežít.
A konečně, existuje nějaký způsob, jak by mohl být život transportován zpět z oceánů na povrch Titanu, kde jej lze studovat zblízka? I když může být ledová skořápka na Titanu tlustá 50-80 km, mohou zde probíhat geologické procesy v průběhu milionů let, které vynesou materiál z oceánu na povrch.
Umělecká ilustrace vnitřku Titanu, včetně jeho tekuté vodní vrstvy. Poděkování: NASA/JPL
Abyste shromáždili tato data, potřebovali byste nějaký druh robotické mise, která by se mohla rychle pohybovat po povrchu Titanu, vzorkovat různá místa a hledat důkazy o životě.
Titan je naprosto fascinující a opravdu opravdu potřebujeme poslat misi zpět, abychom ho prostudovali hlouběji. A to s radostí oznamuji NASA oficiálně vybrala vrtulník na jaderný akumulátor který bude na Titanu v roce 2026.
Ilustrace rotorového letadla Dragonfly NASA na Titanu. Obrazový kredit: NASA
Jmenuje se Dragonfly a možná už ho znáte díky spolupráci Minulý rok jsem dělal s Everyday Astronaut . NASA se pokoušela vybrat mezi Dragonfly a návratem vzorku komety. I když bych si přál, aby obě mise mohly létat, byla by to také moje volba.
Podmínky na Titanu jsou ideální pro létající stroj. Atmosférická hustota je 4krát vyšší než na Zemi, zatímco gravitace je zároveň nižší. Létání na Titanu je něco jako plavání v oceánech Země. Mohli byste si nasadit pár na křídla na ruce a létat na Titanu, což bych vážně rád zkusil.
Dragonfly bude vybavena radioizotopovým termoelektrickým generátorem, stejným typem plutoniové baterie, která napájí Mars Curiosity, Mars 2020 a mnoho sond ve vnější sluneční soustavě. Jak se plutonium rozpadá, termočlánek přeměňuje teplo na elektřinu, která pohání vesmírnou loď.
A Dragonfly bude schopen pomocí svého RTG generovat dostatek elektřiny k letu v atmosféře Titanu, přičemž bude dělat delší a delší skoky na vzdálenost asi 8 km najednou. Pro svou primární misi se očekává, že uletí 175 kilometrů, což je dvojnásobek vzdálenosti všech Mars roverů dohromady.
Očekává se, že start mise bude v roce 2026, cesta na Titan bude trvat asi 8 let a dorazí v roce 2034.
Saturnovy prstence leží v dálce, když se sonda Cassini dívá směrem k Titanu a jeho temné oblasti zvané Shangri-La, východně od místa přistání sondy Huygens. Poděkování za snímek: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute
NASA vybrala jako místo přistání dunová pole Shangri-la poblíž rovníku, místo, které je podobné písečným dunám v Namibii. Bude skákat z oblasti do oblasti, čichat a vzorkovat okolní prostředí, dokud se nedostane do impaktního kráteru Selk. Toto je místo, které se zdá být důkazem minulé kapalné vody a organických molekul.
To je přesně ten druh místa, kde by mohly být důkazy o vodě, která unikla z nitra Titanu na jeho povrch. Jinými slovy, zde bychom mohli zjistit, že Titan kdysi měl nebo stále má život ve svém vnitřním oceánu.
Objevilo se několik dalších nápadů na prozkoumání Titanu, včetně ponorky, která by mohla prozkoumat uhlovodíková jezera, a různé nápady na lodě a dokonce i plachetnici. Udělali jsme celou epizodu o dalších potenciálních misích na Titan.
Titan. Vracíme se na Titan a tentokrát posíláme vrtulník, aby prozkoumal tento fascinující svět podrobně. Astronomové a planetární vědci budou zároveň budovat argumenty pro život, ať už dnes nebo v dávné minulosti, a jak by se mohl pohybovat z povrchu do svých vnitřních oceánů a naopak. A to by nám mohlo pomoci pochopit, jak se mohl život dostat sem na Zemi.
Prameny: NASA/JPL , Astrobiologický institut NASA
