Titan er en fjern, eksotisk og farlig verden. Det er skrøbelige temperaturer og carbonhydridkemi er som intet andet i solsystemet. Nu hvor NASA er på vej dit, får nogle forskere et spring på mission ved at genskabe Titans kemi i krukker.
I juni annoncerede NASA deres Dragonfly-mission til Titan. Dragonfly er en quad-copter (eller octocopter, afhængigt af hvordan du ser på den), der lanceres i 2026 og ankommer til Saturns største måne i 2034. Dragonfly's overordnede mål er at søge efter livets byggesten. Titan ses som en analog til den meget tidlige jord, hovedsageligt fordi den har en tyk atmosfære og væsker, der flyder på overfladen. Titan kan også have et hav under jorden. Forskere mener at studere kemi der kan kaste lys over livets udseende på Jorden.
For at se, hvad de kunne lære om ethvert muligt liv på Saturns frimodige måne, ønskede forskere ved det sydlige metodistuniversitet at genskabe de kemiske, atmosfæriske og overfladeegenskaber af Titan for at se, om de kunne føre til liv. Projektet ledes af SMU-assisterende professor i kemi Tom Runcevski. Det er finansieret af Welch Foundation, en privat organisation, der finansierer grundlæggende kemisk forskning.
Undersøgelsen består af flere cylindre på størrelse med en nåletop. I dem tager de det, vi lærte af Huygens lander, for at genskabe forholdene på Titan. Ideen er at se, hvilke slags strukturer der dannes i glassene.
”Titan er et fjendtligt sted med søer og have af flydende metan og regn og storme af metan. Stormene bærer organiske molekyler produceret i atmosfæren til overfladen, og ved overfladebetingelserne er det kun metan, etan og propan, der er væsker. Alle andre organiske molekyler er i deres faste form - eller som vi vil kalde dem på Jorden, mineraler, ”forklarede Runcevski.
”Vi er interesseret i den kemiske sammensætning og krystalstruktur af disse organiske mineraler, fordi det antages, at mineraler spillede en nøglerolle i oprindelsen af livet på Jorden,” sagde han. ”Derfor kan vores forskning hjælpe med at vurdere disse muligheder for underligt” metanogent ”titanisk liv.”
Ifølge Runcevski starter det hele med vand.
”Vi kan genskabe denne verden trin for trin i en cylinder lavet af glas,” sagde han. ”Først introducerer vi vand, der fryser til is. For det andet vil vi fylde dette islag med ethan, der likvideres som en 'sø.' Derefter vil vi fylde den resterende cylinder med nitrogen. '
Det danner grundlaget for eksperimentet, men efter det er det muligvis interessant.
De planlægger at introducere forskellige molekyler i glassene for at efterligne carbonhydridnedbøren på Titan. Derefter hæver de temperaturen til det punkt, at søerne tørrer, og glasset ligner Titans overflade, og introducerer derefter carbonhydridnedbør og de forskellige molekyler, der følger med det. Derefter kan de undersøge glassene for at se, hvilke typer strukturer der er dannet. Ved at variere forholdene lidt kan de udføre flere eksperimenter.
Titan er underlig, fordi dens overflade er lavet af organiske strukturer. Der er ingen steder på Jorden, at disse typer eksperimenter kan udføres uden for et laboratorium. Forskerne håber, at uanset hvad de lærer kan hjælpe Dragonfly med at forberede sig på sin episke rejse til den frigide måne.
Der har været en masse spekulationer om det potentielle liv på Titan. Selvom det er skrøbelige, omkring 94 K (-179,2 ° C; -290,5 ° F), er det stadig et spændende sted fra et astrobiologisk perspektiv. Det skyldes stort set væskerne, der flyder på dens overflade.
Så vidt vi ved fra vores sted her på Jorden, har livet brug for vand for at eksistere. Det skyldes, at den mindste livsenhed, cellen, har brug for vand for at udføre sine funktioner. Men vi ved ikke, om det er muligt for en anden type liv at eksistere, en der bruger metan eller ethan som væske i stedet for vand. Nogle forskere finder ideen værd at undersøge; nogle poo-poo hele ideen.
Men den midterste holdning, som mange videnskabsmænd tager, siger, at uanset om der findes en type kulbrinteliv eller ej, er Titan et godt sted at studere den tidlige jord.
Det er stort set grunden til, at Dragonfly-missionen blev født.
Ingen er overbevist om, at vi finder liv på Titans overflade eller i dets underjordiske hav eller i de skumle titanlignende forhold, der skabes i laboratorier. Men vi kan muligvis finde vigtige spor, der hjælper os med at forstå, hvordan vi blev. Vi lærer måske også noget om alle de exoplaneter, vi vil studere mere detaljeret i de kommende år, og om de muligvis kan huske livet.
Kilder:
- Pressemeddelelse: SMUs 'Titans in a Jar' kunne svare på centrale spørgsmål forud for NASAs rumudforskning
- Forskningsartikel: Muligheder for metanogent liv i flydende metan på overfladen af Titan
- Wikipediaindgang: Titan
- Space Magazine: NASA vender tilbage til Saturns Moon Titan, denne gang med en kerne-batteridrevet quadcopter
