Der er få steder i solsystemet, som er lige så fascinerende som Saturns månetitan. Hvor vandis danner bjerge.
Ligesom Europa og Encleadus kunne Titan også have et indre hav af flydende vand, et sted hvor der muligvis er liv.
Titan har lag, og heldigvis er der en fantastisk ny mission i værkerne til at udforske den: Titan Dragonfly-missionen.
I den længste tid vidste astronomer ikke, hvor speciel Titan var. Det skyldes, at den Saturnske måne er beklædt i tykke skyer, der skjuver en udsigt til dens overflade. Faktisk troede astronomer i den længste tid, at Titan var den største måne i solsystemet, da de ikke kunne se, hvor atmosfæren sluttede, og jorden startede. Nu ved vi, at Ganymedes er lidt større.
Det første rumfartøj, der besøgte Titan, var Pioneer 11 i 1979. Det kunne ikke se gennem de tykke skyer, og heller ikke den tvillingede Voyager-rumfartøj, der fulgte i 1980 og 1981. De indsamlede dog nogle ekstra spor om Titan, men opdagede spor af kulbrinter i atmosfæren, såsom acetylen, ethan og propan. Det meste af dets atmosfære er imidlertid nitrogen, ligesom Jorden.
Med en atmosfære fyldt med nitrogen og indeholder kulbrinter lyder dette som et potentielt sted at finde liv. Måske endda liv, der helt bruger en helt anden biologi end jordlivet.
Hvor beboelig er Titan?
Det var først, før NASAs Cassini-rumfartøj foretog den lange rejse til Saturn og gik på bane rundt om den ringede planet i 2004, at instrumenterne endelig var på plads for at kigge gennem Titans cloaking-atmosfære.
I løbet af sin 13-årige mission i Saturn fløj Cassini 127 gange forbi Titan ved hjælp af radar og infrarøde instrumenter for at se gennem diset og afsløre træk på overfladen af Titan. Cassini så skyer af kulbrinter, der regner kulbrinter til kulbrintrivende, samler sig i kulbrintesøer og søer. Mit punkt er ... kulbrinter.
Cassini frafaldt også Det Europæiske Rumagenturs Huygens-lander, der faldskærmede ned gennem atmosfæren, der registrerede hele sin to og en halv times rejse. Den landede på overfladen og sendte de første nogensinde billeder tilbage fra jorden på Titan.
Mellem dem afslørede Cassini og Huygens, at Titan er dækket med organiske molekyler, i den slags tilstand, der antages at eksistere her på Jorden for 4 milliarder år siden. Problemet er selvfølgelig, at Titan er utroligt kold. Sådan får du alle de flydende kulbrinter, jeg gik på og om.
Overfladetemperaturen er -179 Celsius eller -209 grader Fahrenheit. Bare til sammenligning er den koldeste temperatur nogensinde registreret på Jorden omkring -92 Celcius eller -133 Fahrenheit.
Den tykke nitrogenatmosfære på Titan betyder, at du ikke behøver en rumdragt, hvis du ville gå udenfor på Titan, bare en virkelig rigtig tyk frakke.
Så du har alle disse råvarer for livet på overfladen, i en temmelig tyk nitrogenatmosfære, med flydende kulbrinter, der fungerer som et opløsningsmiddel og virvlende kemikalier rundt. Der er endda ultraviolet stråling fra solen, der bryder kemikalier op og opmuntrer til nye kemiske reaktioner med brint, metan og nitrogen.
Men så har du et brutalt koldt miljø, der er helt fjendtlig overfor livet på overfladen.
Den gode nyhed er, at Titan ser ud til at have et flydende hav under sin iskolde overflade: ligesom Jupiters Europa og Saturns Enceladus. Dette blev bekræftet ved omhyggelige tyngdekraftsmålinger foretaget af Cassini i løbet af sine 137 flybys.
Forskellen er, at Titan har alle livets byggesten i overfladelaget, der omgiver havet. Se, hvordan dette er ideelt?
På NASAs Jet Propulsion-laboratorium forsøger en gruppe forskere at finde ud af, hvor sandsynligt det kan være, at der er liv i Titans oceaner. Mellem nu og 2023 håber de på at udarbejde de forhold, der kan tillade organiske molekyler at bevæge sig fra verdensoverfladen, ned i dets indre oceaner, det perfekte beboelige miljø.
Indsatsen kaldes Hydrocarbon Worlds anvendelighed: Titan and Beyond.
Deres første mål er at finde ud af, hvordan organiske molekyler kan bevæge sig rundt på planeten og transporteres fra atmosfæren, til overfladen og derefter ned i havbunden.
Noget af dette arbejde er allerede blevet udført ved hjælp af observationer fra Atacama Large Millimeter / submillimeter-arrayet i Chile for at studere atmosfæren i Titan og måle dets kemiske indhold.
Selvom Cassini var meget tættere og gjorde nogle af disse observationer, er ALMA faktisk meget mere følsom over for de slags molekyler, der flyder i Titans atmosfære. Observatoriet har været i stand til at registrere ændringer i niveauer i Titan, da methan og molekylært nitrogen brydes op af solens ultraviolette stråling.
Det er muligt, at disse organiske molekyler muligvis kan sive ned i havet. Eller måske genereres de organiske molekyler fra Titan i sig selv og går deres vej op og ud gennem kryovolkaner på overfladen.
Det er sandsynligvis umuligt at prøve direkte undergrunden i den nærmeste fremtid, men hvis der findes antydninger på overfladen, kan en opvarmet sonde som den foreslåede mission for Europa smelte gennem isen og nå havet. Vi har lavet en hel episode om denne idé.
Derefter ønsker de at forstå, om disse underjordiske hav faktisk kan være beboelige, og hvis de er, hvilke slags liv der kan være dernede.
Selvom der er et flydende hav, ved vi ikke, om det har nok af de rigtige kemikalier og energi til livet for at overleve. Et eksempel på jordens liv, der kunne pege vejen kaldes Pelobacter acetylenicus, der føder af acetylen til energi og kulstof. Forskerne planlægger at simulere Titans miljø og se, hvor godt denne bakterie kan overleve.
Endelig er der nogen måde, hvorpå livet kan transporteres tilbage ud af verdenshavene og ud på overfladen af Titan, hvor det kan studeres tæt på? Selvom isskallen på Titan måske er 50-80 km tyk, kan der være geologiske processer over millioner af år, der bringer materiale fra havet til overfladen.
For at indsamle disse data har du brug for en slags robot-mission, der kunne bevæge sig hurtigt over overfladen af Titan og prøve forskellige placeringer for at søge efter bevis på liv.
Titan er absolut fascinerende, og vi har virkelig brug for at sende en mission tilbage for at studere den mere dybtgående. Og jeg er glad for at kunne meddele, at NASA officielt har valgt en atombatteridrevet helikopter, der skal afsted til Titan i 2026.
Det hedder Dragonfly, og du er måske fortrolig med det allerede på grund af et samarbejde, jeg gjorde med Everyday Astronaut sidste år. NASA forsøgte at vælge mellem Dragonfly og en kometprøve-returmission. Selvom jeg ønsker, at begge missioner kunne flyve, ville dette absolut også være mit valg.
Betingelserne på Titan er perfekte til en flyvende maskine. Den atmosfæriske tæthed er 4 gange højere end Jorden, mens tyngdekraften på samme tid er lavere. At flyve på Titan er ligesom svømning i verdenshavene. Du kan spænde et par vinger på dine arme og flyve rundt på Titan, som jeg alvorligt ville elske at prøve.
Dragonfly vil være udstyret med en radioisotopisk termoelektrisk generator, den samme type plutoniumbatteri, der driver Mars Curiosity, Mars 2020 og mange af sonderne i det ydre solsystem. Når plutonium nedbrydes, konverterer et termoelement varmen til elektricitet for at drive rumfartøjet.
Og Dragonfly vil være i stand til at generere nok elektricitet med sin RTG til at flyve i den Titanian-atmosfære, hvilket gør længere og længere humle ca. 8 km ad gangen. Til sin primære mission forventes det at flyve 175 kilometer, dobbelt så lang afstand fra alle Mars-roverne samlet.
Missionen forventes at blive lanceret i 2026, det tager omkring 8 år at komme til Titan, ankommer i 2034.
NASA har valgt Shangri-la klitmarkerne nær ækvator som landingssted, et sted, der ligner sandklitterne i Namibia. Det vil hoppe fra region til region, snuse og prøveudtagning, miljøet omkring det, indtil det kommer til Selk-påvirkningskrateret. Dette er et sted, der ser ud til at bevise tidligere flydende vand og organiske molekyler.
Dette er nøjagtigt det sted, hvor der kunne være tegn på vand, der slap fra Titans indre til dens overflade. Med andre ord, det er her vi måske finder ud af, at Titan engang havde, eller stadig har, liv i det indre hav.
Der har været et par andre ideer til at udforske Titan, herunder en ubåd, der kunne udforske kulbrintesøer, og forskellige bådideer og endda en sejlbåd. Vi har lavet en hel episode om andre potentielle missioner til Titan.
Titan. Vi vender tilbage til Titan, og denne gang sender vi en helikopter for at udforske denne fascinerende verden i detaljer. På samme tid vil astronomer og planetariske videnskabsfolk opbygge sagen for livet, enten i dag eller i den gamle fortid, og hvordan det kunne flytte fra overfladen til dets indre oceaner og vice versa. Og dette kunne hjælpe os med at forstå, hvordan livet kunne have været gået her på Jorden.
Kilder: NASA / JPL, NASA Astrobiology Institute
