Znanstvenici vjeruju da je Mars najbolje mjesto za traženje dokaza o izvanzemaljskom životu. Međutim, to je daleko od toga
Mnogo toga što danas znamo o Titanupovezan sa letjelicom Cassini koja je kružila oko Saturna od 2004. do 2017. godine i završila svoju misiju poniranjem u atmosferu planeta. Tijekom tog vremena, Cassini je izvršio mnoga izravna mjerenja Titanove atmosfere, otkrivši iznenađujuće okruženje nalik Zemlji. Zapravo, ovo je jedino tijelo u Sunčevom sustavu u kojem postoji gusta atmosfera dušika i odvijaju se organski procesi.
Ono što je posebno zanimljivo je da znanstvenicivjeruju da bi prije otprilike 2,8 milijardi godina Zemljina atmosfera mogla biti slična. To se poklapa s mezoarhejskom erom, razdobljem kada su fotosintetske cijanobakterije stvorile prve sustave grebena i polako pretvarale Zemljin atmosferski ugljični dioksid u plin kisik (što je na kraju dovelo do trenutne ravnoteže dušika i kisika).
Iako se vjeruje da Titanova površina sadržitragove koji bi mogli poboljšati naše razumijevanje kako je život nastao u našem Sunčevom sustavu, steći jasnu sliku o ovoj površini bio je izazov. Razlog za to ima veze s Titanovom atmosferom, koja je prožeta gustom fotokemijskom maglom koja raspršuje svjetlost.
"Titanova izmaglica je napravljena od nanočestica,koji se sastoji od širokog spektra velikih i složenih organskih molekula koje sadrže ugljik, vodik i dušik. Ove molekule nastaju u kaskadi kemijskih reakcija kada (ultraljubičasto i kozmičko) zračenje pogodi mješavinu metana, dušika i drugih plinova. u atmosferi sličnoj onoj na Titanu."
Leo Gross i Natalie Carrasco, IBM
Kao rezultat toga, znanstvenici još uvijek ne znaju mnogo o tomeprocesi koji upravljaju Titanovom atmosferom, uključujući preciznu kemijsku strukturu velikih molekula koje čine ovu izmaglicu. Desetljećima su astrokemičari provodili laboratorijske eksperimente sa sličnim organskim molekulama poznatim kao tolini, što je izraz koji potječe od grčke riječi za "oblačno".
Tolini spadaju u široku paletu organskihspojevi koji sadrže ugljik koji nastaju kada su izloženi sunčevom ultraljubičastom zračenju ili kozmičkim zrakama. Te su molekule uobičajene u vanjskom Sunčevom sustavu i obično se nalaze u ledenim tijelima, gdje površinski sloj sadrži metanski led koji je izložen zračenju. Njihova prisutnost je naznačena rumenom površinom ili mrljama u boji sepije.
Za svoje istraživanje, tim predvođen Schultzom i Maillardom proveo je eksperiment u kojem su promatrali toline u različitim fazama formiranja u laboratorijskim uvjetima.
“Napunili smo posudu od nehrđajućeg čelikasmjesu metana i dušika, a potom je električnim pražnjenjem pokrenuo kemijske reakcije, simulirajući tako uvjete u atmosferi Titana. Zatim smo analizirali više od 100 rezultirajućih molekula koje čine Titanove toline u našem laboratoriju u Zürichu, dobivši slike atomske razlučivosti desetak njih koristeći naš kućni niskotemperaturni mikroskop atomske sile."
Leo Gross i Natalie Carrasco, IBM
Razvrstavanjem molekula različitih veličina, timdobili uvid u različite faze rasta ovih molekula, kao i kako izgleda njihov kemijski sastav. U biti, promatrali su ključnu komponentu Titanove atmosfere kako se formira i nakuplja, stvarajući poznati efekt magle.
Znanstvenici su prvi put promatrali molekularnu arhitekturusintetički spojevi slični onima za koje se vjeruje da uzrokuju narančastu izmaglicu u atmosferi Titana. Štoviše, njihova bi otkrića mogla baciti svjetlo na misteriozni hidrološki ciklus koji se temelji na metanu. Na Zemlji se ovaj ciklus sastoji od prijelaza vode iz plinovitog stanja (vodena para) u tekuće stanje (kiša i površinska voda). Na Titanu se isti ciklus događa s metanom, koji se prenosi iz atmosferskog metana i pada kao metanska kiša, tvoreći poznata ugljikovodična jezera.
U ovom slučaju, rezultati istraživačke skupinemogao otkriti ulogu koju kemijska magla igra u Titanovom ciklusu metana, uključujući i mogu li te nanočestice plutati na njegovim metanskim jezerima. Osim toga, ova otkrića mogla bi pokazati jesu li slični atmosferski aerosoli pomogli u stvaranju života na Zemlji prije milijardi godina.
Poznato je da su molekularne strukture dobreapsorberi ultraljubičastog svjetla. To zauzvrat znači da bi magla mogla djelovati kao štit, štiteći molekule DNK na ranoj Zemljinoj površini od štetnog zračenja.
NASA planira poslati na Titan do 2030-ihrobotski rotor nazvan Dragonfly kako bi istražio njegovu površinu i atmosferu i tražio moguće znakove života. Kao i uvijek, teorijski rad i laboratorijski eksperimenti provedeni u međuvremenu omogućit će znanstvenicima da suze fokus i povećaju šanse da će misija, nakon što stigne, pronaći ono što traži.
Pogledajte i:
Fizičari su stvorili analog crne rupe i potvrdili Hawkingovu teoriju. Kamo vodi?
Pobačaj i znanost: što će se dogoditi s djecom koja će roditi
Znanstvenici su otkrili ograničenje brzine u kvantnom svijetu