Mokslininkai mano, kad geriausia vieta ieškoti nežemiškos gyvybės įrodymų yra Marsas. Tačiau tai toli gražu nėra
Daug ką žinome apie „Titaną“ šiandiensusijęs su erdvėlaiviu „Cassini“, kuris 2004–2017 m. skriejo aplink Saturną ir užbaigė savo misiją pasinerdamas į planetos atmosferą. Per šį laiką Cassini atliko daug tiesioginių Titano atmosferos matavimų, atrado stebėtinai į Žemę panašią aplinką. Tiesą sakant, tai yra vienintelis kitas Saulės sistemos kūnas, kuriame yra tanki azoto atmosfera ir vyksta organiniai procesai.
Ypač įdomu tai, kad mokslininkaimanau, kad maždaug prieš 2,8 milijardo metų Žemės atmosfera gali būti panaši. Tai sutampa su Mesoarchean epocha, laikotarpiu, kai fotosintetinės cianobakterijos sukūrė pirmąsias rifų sistemas ir lėtai Žemės atmosferos anglies dioksidą pavertė deguonies dujomis (o tai galiausiai paskatino dabartinį azoto ir deguonies balansą).
Nors manoma, kad Titano paviršiuje yraužuominos, galinčios pagerinti mūsų supratimą apie tai, kaip gyvybė atsirado mūsų Saulės sistemoje, buvo aiškus šio paviršiaus vaizdas. To priežastis yra susijusi su „Titan“ atmosfera, kurioje gausu šviesą išsklaidančios fotocheminės miglos.
„Titano migla sudaryta iš nanodalelių,sudarytas iš daugybės didelių ir sudėtingų organinių molekulių, turinčių anglies, vandenilio ir azoto. Šios molekulės susidaro cheminių reakcijų kaskadoje, kai (ultravioletinė ir kosminė) spinduliuotė patenka į metano, azoto ir kitų dujų mišinį. atmosferoje, panašioje į Titano.
Leo Grossas ir Natalie Carrasco, IBM
Todėl mokslininkai vis dar mažai ką žinoprocesus, kurie valdo Titano atmosferą, įskaitant tikslią didelių molekulių, sudarančių šį miglą, cheminę struktūrą. Dešimtmečius astrochemikai atliko laboratorinius eksperimentus su panašiomis organinėmis molekulėmis, vadinamomis tolinais, terminu, kilusiu iš graikų kalbos žodžio „drumstas“.
Tolinai priklauso daugybei organiniųanglies turinčių junginių, kurie susidaro veikiami saulės ultravioletinių spindulių ar kosminių spindulių. Šios molekulės yra paplitusios išorinėje Saulės sistemoje ir dažniausiai būna ledo kūnuose, kur paviršiaus sluoksnyje yra metano ledo, veikiamo radiacijos. Jų buvimą rodo raudonas paviršius arba sepijos spalvos dėmės.
Savo tyrimams Schultzo ir Maillardo vadovaujama komanda atliko eksperimentą, kurio metu laboratorinėmis sąlygomis stebėjo tolinus įvairiuose formavimosi etapuose.
„Pripildėme nerūdijančio plieno indąmetano ir azoto mišinio, o po to inicijavo chemines reakcijas per elektros iškrovą, taip imituodamas sąlygas Titano atmosferoje. Tada mūsų laboratorijoje Ciuriche išanalizavome daugiau nei 100 gautų molekulių, sudarančių Titano tolinus, ir gavome maždaug tuzino jų atominės skiriamosios gebos vaizdus, naudodamiesi mūsų naminiu žemos temperatūros atominės jėgos mikroskopu.
Leo Grossas ir Natalie Carrasco, IBM
Rūšiuodama įvairaus dydžio molekules, komandasužinojo apie skirtingus šių molekulių augimo etapus, taip pat kaip atrodo jų cheminė sudėtis. Iš esmės jie stebėjo pagrindinį Titano atmosferos komponentą, kai jis susiformavo ir kaupėsi, sukurdamas garsųjį rūko efektą.
Mokslininkai pirmą kartą stebi molekulinę architektūrąsintetiniai junginiai, panašūs į tuos, kurie, manoma, sukelia oranžinę miglą Titano atmosferoje. Be to, jų išvados gali atskleisti paslaptingą metano hidrologinį ciklą. Žemėje šis ciklas susideda iš vandens perėjimo iš dujinės būsenos (vandens garų) į skystą būseną (lietų ir paviršinį vandenį). Titane tas pats ciklas vyksta su metanu, kuris išsiskiria iš atmosferos metano ir krinta kaip metano lietus, formuodamas garsiuosius angliavandenilių ežerus.
Šiuo atveju tyrimo grupės rezultataigali atskleisti cheminio miglos vaidmenį Titano metano cikle, įskaitant tai, ar šios nanodalelės gali plūduriuoti ant jo metano ežerų. Be to, šie atradimai galėtų parodyti, ar panašūs atmosferos aerozoliai padėjo sukurti gyvybę Žemėje prieš milijardus metų.
Žinoma, kad molekulinės struktūros yra gerosultravioletinių spindulių absorbentai. Tai savo ruožtu reiškia, kad migla gali veikti kaip skydas, apsaugantis ankstyvojo Žemės paviršiaus DNR molekules nuo žalingos spinduliuotės.
NASA planuoja išsiųsti į Titaną iki 2030-ųjųrobotas, vadinamas „Dragonfly“, siekiant ištirti jo paviršių ir atmosferą bei ieškoti galimų gyvybės ženklų. Kaip visada, tuo tarpu atlikti teoriniai darbai ir laboratoriniai eksperimentai leis mokslininkams susiaurinti dėmesį ir padidinti tikimybę, kad misija, jai atvykus, ras tai, ko ieško.
Taip pat žiūrėkite:
Fizikai sukūrė juodosios skylės analogą ir patvirtino Hawkingo teoriją. Kur jis veda?
Abortas ir mokslas: kas nutiks gimdantiems vaikams
Mokslininkai atrado greičio apribojimą kvantiniame pasaulyje