Forskere mener det beste stedet å lete etter bevis på utenomjordisk liv er Mars. Dette er imidlertid langt fra
Mye av det vi vet om Titan i dagtilknyttet romfartøyet Cassini, som gikk i bane rundt Saturn fra 2004 til 2017 og fullførte oppdraget sitt ved å kaste seg ned i planetens atmosfære. I løpet av denne tiden gjorde Cassini mange direkte målinger av Titans atmosfære og oppdaget et overraskende jordlignende miljø. Faktisk er dette den eneste andre kroppen i solsystemet der det er en tett nitrogenatmosfære og organiske prosesser finner sted.
Det som er spesielt interessant er at forskeretror at jordas atmosfære kan være lik for rundt 2,8 milliarder år siden. Dette sammenfaller med Mesoarchean-tiden, perioden da fotosyntetiske cyanobakterier skapte de første revsystemene og sakte omdannet jordens atmosfæriske karbondioksid til oksygengass (som til slutt førte til den nåværende balansen mellom nitrogen og oksygen).
Selv om overflaten til Titan antas å inneholdeledetråder som kan forbedre vår forståelse av hvordan livet oppsto i solsystemet vårt, og det å få et klart bilde av denne overflaten har vært en utfordring. Årsaken til dette har å gjøre med Titans atmosfære, som er full av en tett fotokjemisk tåke som sprer lys.
"Titans dis er laget av nanopartikler,som består av en lang rekke store og komplekse organiske molekyler som inneholder karbon, hydrogen og nitrogen. Disse molekylene dannes i en kaskade av kjemiske reaksjoner når (ultrafiolett og kosmisk) stråling treffer en blanding av metan, nitrogen og andre gasser. i en atmosfære som ligner på Titan."
Leo Gross og Natalie Carrasco, IBM
Som et resultat vet forskere fortsatt ikke mye omprosessene som styrer Titans atmosfære, inkludert den nøyaktige kjemiske strukturen til de store molekylene som utgjør denne disen. I flere tiår har astrokjemikere utført laboratorieeksperimenter med lignende organiske molekyler kjent som tholins, et begrep avledet av det greske ordet for "overskyet".
Toliner tilhører et bredt utvalg av organiskekarbonholdige forbindelser som dannes når de blir utsatt for ultrafiolett solstråling eller kosmiske stråler. Disse molekylene er vanlige i det ytre solsystemet og finnes ofte i islegemer, hvor overflatelaget inneholder metanis som er utsatt for stråling. Deres tilstedeværelse er indikert av en rødaktig overflate eller sepiafargede flekker.
For sin forskning utførte et team ledet av Schultz og Maillard et eksperiment der de observerte toliner på forskjellige stadier av dannelsen under laboratorieforhold.
"Vi fylte en rustfri stålbeholderen blanding av metan og nitrogen, og initierte deretter kjemiske reaksjoner gjennom en elektrisk utladning, og simulerte dermed forholdene i atmosfæren til Titan. Deretter analyserte vi mer enn 100 av de resulterende molekylene som utgjør Titans toliner i laboratoriet vårt i Zürich, og skaffet atomoppløsningsbilder av omtrent et dusin av dem ved å bruke vårt hjemmelagde lavtemperatur-atomkraftmikroskop."
Leo Gross og Natalie Carrasco, IBM
Ved å sortere ut molekyler av forskjellige størrelser, teametfått innsikt i de ulike vekststadiene til disse molekylene, samt hvordan deres kjemiske sammensetning ser ut. I hovedsak observerte de en nøkkelkomponent i Titans atmosfære mens den dannet seg og akkumulert, og skapte den berømte tåkeeffekten.
Forskere observerer molekylær arkitektur for første gangsyntetiske forbindelser som ligner på de som antas å forårsake oransje tåke i Titans atmosfære. Dessuten kan funnene deres belyse en mystisk metanbasert hydrologisk syklus. På jorden består denne syklusen av overgangen av vann fra en gassform (vanndamp) til en flytende tilstand (regn og overflatevann). På Titan skjer den samme syklusen med metan, som overføres fra atmosfærisk metan og faller som metanregn, og danner de berømte hydrokarbonsjøene.
I dette tilfellet er resultatene fra forskningsgruppenмогут выявить роль, которую химическая дымка играет в метановом цикле Титана, включая то, могут ли эти наночастицы плавать на его метановых озерах. Кроме того, эти открытия могут показать, помогли ли подобные атмосферные аэрозоли появиться жизни на Земле миллиарды лет назад.
Молекулярные структуры известны как хорошие absorbere av ultrafiolett lys. Dette betyr igjen at disen kan fungere som et skjold og beskytte DNA-molekyler på den tidlige jordoverflaten mot å skade strålingen.
NASA planlegger å sende til Titan innen 2030-åreneet robotskip som heter Dragonfly for å utforske overflaten og atmosfæren og se etter mulige tegn på liv. Som alltid vil teoretisk arbeid og laboratorieeksperimenter utført i mellomtiden tillate forskere å begrense fokuset og øke sjansene for at oppdraget, når det ankommer, finner det det er ute etter.
Se også:
Fysikere har laget en analog av et svart hull og bekreftet Hawkings teori. Hvor det fører?
Abort og vitenskap: hva vil skje med barna som skal føde
Forskere har oppdaget fartsgrensen i kvanteverdenen