Forskere mener, at det bedste sted at lede efter beviser for udenjordisk liv er Mars. Dette er dog langt fra
Meget af det, vi ved om Titan i dagforbundet med rumfartøjet Cassini, der kredsede om Saturn fra 2004 til 2017 og afsluttede sin mission ved at kaste sig ned i planetens atmosfære. I løbet af denne tid foretog Cassini mange direkte målinger af Titans atmosfære og opdagede et overraskende jordlignende miljø. Faktisk er dette den eneste anden krop i solsystemet, hvor der er en tæt nitrogenatmosfære og organiske processer finder sted.
Hvad der er særlig interessant er, at forskeretror, at omkring 2,8 milliarder år siden kunne Jordens atmosfære være ens. Dette falder sammen med den mesoarkeiske æra, en periode, hvor fotosyntetiske cyanobakterier skabte de første revsystemer og langsomt omdannede jordens atmosfæriske kuldioxid til iltgas (som til sidst førte til den nuværende balance mellem nitrogen og ilt).
Selvom overfladen af Titan menes at indeholdespor, der kunne forbedre vores forståelse af, hvordan livet opstod i vores solsystem, det har været en udfordring at få et klart billede af denne overflade. Årsagen til dette har at gøre med Titans atmosfære, der er fyldt med en tæt fotokemisk tåge, der spreder lys.
"Titans dis er lavet af nanopartikler,bestående af en lang række store og komplekse organiske molekyler indeholdende kulstof, brint og nitrogen. Disse molekyler dannes i en kaskade af kemiske reaktioner, når (ultraviolet og kosmisk) stråling rammer en blanding af metan, nitrogen og andre gasser. i en atmosfære, der ligner Titans."
Leo Gross og Natalie Carrasco, IBM
Som et resultat ved forskere stadig ikke meget omde processer, der styrer Titans atmosfære, herunder den nøjagtige kemiske struktur af de store molekyler, der udgør denne tåge. I årtier har astrokemikere gennemført laboratorieeksperimenter med lignende organiske molekyler kendt som tholins, et udtryk afledt af det græske ord for "overskyet".
Toliner tilhører en bred vifte af organiskekulstofholdige forbindelser, der dannes, når de udsættes for ultraviolet solstråling eller kosmiske stråler. Disse molekyler er almindelige i det ydre solsystem og findes almindeligvis i islegemer, hvor overfladelaget indeholder metanis, der udsættes for stråling. Deres tilstedeværelse er angivet med en rødlig overflade eller sepiafarvede pletter.
Til deres forskning udførte et hold ledet af Schultz og Maillard et eksperiment, hvor de observerede tholiner på forskellige stadier af dannelse under laboratorieforhold.
"Vi fyldte en rustfri stålbeholderen blanding af metan og nitrogen, og derefter igangsatte kemiske reaktioner gennem en elektrisk udladning, hvorved forholdene i Titans atmosfære blev simuleret. Vi analyserede derefter mere end 100 af de resulterende molekyler, der udgør Titans tholiner, i vores laboratorium i Zürich, og opnåede atomopløsningsbilleder af omkring et dusin af dem ved hjælp af vores hjemmelavede lavtemperatur-atomkraftmikroskop."
Leo Gross og Natalie Carrasco, IBM
Ved at sortere molekyler af forskellige størrelser, holdetfået indsigt i disse molekylers forskellige vækststadier, samt hvordan deres kemiske sammensætning ser ud. I det væsentlige observerede de en nøglekomponent i Titans atmosfære, da den dannedes og akkumuleredes, hvilket skabte den berømte tågeeffekt.
Forskere observerede molekylær arkitektur for første gangsyntetiske forbindelser svarende til dem, der menes at forårsage en orange tåge i Titans atmosfære. Hvad mere er, deres fund kan kaste lys over en mystisk metanbaseret hydrologisk cyklus. På jorden består denne cyklus af overgangen af vand fra en gasformig tilstand (vanddamp) til en flydende tilstand (regn og overfladevand). På Titan forekommer den samme cyklus med metan, som overføres fra atmosfærisk metan og falder som metanregn og danner de berømte kulbrintesøer.
I dette tilfælde er forskningsgruppens resultaterkunne afsløre den rolle, som kemisk tåge spiller i Titans metancyklus, herunder om disse nanopartikler kan flyde på dens metansøer. Derudover kunne disse opdagelser vise, om lignende atmosfæriske aerosoler hjalp med at skabe liv på Jorden for milliarder af år siden.
Molekylære strukturer er kendt for at være godeabsorbere af ultraviolet lys. Dette betyder igen, at tågen kan fungere som et skjold, der beskytter DNA-molekyler på den tidlige jordoverflade mod skadelig stråling.
NASA planlægger at sende til Titan inden 2030'erneet robotfartøj kaldet Dragonfly for at udforske overfladen og atmosfæren og se efter mulige tegn på liv. Som altid vil det teoretiske arbejde og laboratorieeksperimenter, der er udført i mellemtiden, give forskere mulighed for at indsnævre deres fokus og øge chancerne for, at missionen, når den ankommer, finder det, den leder efter.
Se også:
Fysikere har skabt en analog til et sort hul og bekræftet Hawkings teori. Hvor det fører hen?
Abort og videnskab: hvad vil der ske med de børn, der føder
Forskere har opdaget hastighedsgrænsen i kvanteverdenen