Saturnův největší měsíc Titan je skutečně fascinující místo. Kromě Země je to jediné místo ve Sluneční soustavě, kde dochází k dešťům a dochází k aktivní výměně mezi kapalinami na povrchu a mlhou v atmosféře – i když s metan místo vody . Jeho atmosférický tlak je také srovnatelný se Zemí a je to jediné další těleso ve sluneční soustavě, které má hustou atmosféru bohatou na dusík.
Astronomové a planetární vědci už nějakou dobu spekulují, že by Titan mohl mít také prebiotické podmínky nezbytné pro život. Jiní mezitím tvrdili, že nepřítomnost vody na povrchu vylučuje možnost života tam. Ale podle nedávné studie vytvořené výzkumným týmem z Cornell University by podmínky na povrchu Titanu mohly podporovat vznik života bez potřeby vody.
Když dojde na hledání života mimo Zemi, vědci se zaměřují na cíle, které mají nezbytné ingredience pro život, jak ho známe – tedy teplo, životaschopnou atmosféru a vodu. Toto je v podstatě přístup „nízko visícího ovoce“, kdy hledáme podmínky podobné těm zde na Zemi. Titan – který je velmi chladný, dosti vzdálený od našeho Slunce a má hustou, mlhavou atmosféru – se vzhledem k těmto kritériím nezdá jako životaschopný kandidát.
Schéma vnitřní struktury Titanu podle plně diferencovaného modelu hustého oceánu. Kredit: Wikipedia Commons/Kelvinsong
Podle výzkumného týmu Cornell, který vede Dr. Martin Rahm, však Titan představuje příležitost vidět, jak by se život mohl objevit za různých podmínek, které jsou mnohem chladnější než Země a nezahrnují vodu.
Jejich studie s názvem „ Polymorfismus a elektronová struktura polyiminu a jeho potenciální význam pro prebiotickou chemii na Titanu “ – objevil se nedávno v časopise Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). V něm Rahm a jeho kolegové zkoumali roli, kterou může hrát kyanovodík, o kterém se věří, že je ústředním prvkem otázky původu života, v atmosféře Titanu.
Předchozí experimenty ukázaly, že molekuly kyanovodíku (HCN) se mohou spojit a vytvořit polyimin, polymer, který může sloužit jako prekurzor aminokyselin a nukleových kyselin (základ pro proteinové buňky a DNA). Předchozí průzkumy také ukázaly, že kyanovodík je nejhojnější molekulou obsahující vodík v atmosféře Titanu.
Jak řekl profesor Lunine – profesor fyzikálních věd Davida C. Duncana a ředitel Cornellova centra pro astrofyziku a planetární vědu a spoluautor studie – Universe Today prostřednictvím e-mailu: „Organické molekuly, tekutá jezera a moře (ale metan, ne voda) a určité množství sluneční energie se dostane na povrch. Takže to naznačuje možnost prostředí, které by mohlo hostit exotickou formu života.“
Hustá, mlhavá atmosféra Titanu může skrývat vodítka ohledně možnosti životodárných podmínek na jeho povrchu. Poděkování: NASA/JPL/SSI/J. Hlavní, důležitý
Pomocí kvantově mechanických výpočtů tým Cornell ukázal, že polyimin má elektronické a strukturní vlastnosti, které by mohly usnadnit prebiotickou chemii za velmi chladných podmínek. Ty zahrnují schopnost absorbovat široké spektrum světla, které se podle předpovědi vyskytuje v okně relativní průhlednosti v atmosféře Titanu.
Další je skutečnost, že polyimin má flexibilní páteř, a proto může nabývat mnoha různých struktur (aka. polymorfů). Ty sahají od plochých plechů až po složité vinuté struktury, které jsou energeticky relativně blízké. Některé z těchto struktur by podle týmu mohly pracovat na urychlení prebiotických chemických reakcí nebo dokonce vytvářet struktury, které by pro ně mohly fungovat jako hostitelé.
'Polyimin může tvořit vrstvy,' řekl Lunine, 'které jako jíly mohou sloužit jako katalytický povrch pro prebiotické reakce. Zjistili jsme také, že polyimin absorbuje sluneční světlo, kde je atmosféra Titanu docela průhledná, což může pomoci povzbudit reakce.'
Stručně řečeno, přítomnost polyiminu by mohla znamenat, že povrch Titanu získá energii, kterou potřebuje k řízení fotochemických reakcí nezbytných pro vytvoření organického života, a že by dokonce mohl pomoci při rozvoji tohoto života. Ale samozřejmě nebyly nalezeny žádné důkazy o tom, že by se na povrchu Titanu vytvářel polyimin, což znamená, že tyto výzkumné poznatky jsou v tomto bodě stále akademické.
Navrhované mise na Titan zahrnovaly (zleva doprava) TALISE (Titan Lake In-situ Sampling Propped Explorer) a Titan Mare Explorer od NASA. Kredit: bisbos.com
Lunine a jeho tým však naznačují, že kyanovodík mohl velmi dobře vést k vytvoření polyiminu na Titanu a že mohl jednoduše uniknout detekci kvůli temné atmosféře Titanu. Dodali také, že budoucí mise na Titanu by mohly být schopny hledat známky polymeru jako součást probíhajícího výzkumu možnosti exotického života objevujícího se v jiných částech Sluneční soustavy.
'Potřebovali bychom pokročilé užitečné zatížení na povrchu, abychom mohli vzorkovat a hledat polyiminy,' odpověděl Lunine, 'nebo možná pomocí spektrometru nové generace z oběžné dráhy.' Obě jsou „mimo Cassini“, tedy další generace misí.
Možná, že až Juno za dva roky dokončí průzkum atmosféry Jupiteru, mohla by NASA zvážit její přepracování na průlet kolem Titanu? Koneckonců, Juno byla speciálně navržena tak, aby nahlížela pod závoj hustých mraků. Nejsou o moc tlustší než na Titanu!
Další čtení: PNAS
