Saules sistēmā ir maz vietu, kas ir tikpat aizraujoši kā Saturna mēness Titāns. Kur ūdens ledus veido kalnus.
Tāpat kā Europa un Encleadus, arī Titānam varētu būt šķidra ūdens iekšējais okeāns - vieta, kur varētu būt dzīvība.
Titānam ir slāņi, un, par laimi, darbos ir arī satriecoša jauna misija: Titāna spāre.
Visilgāk astronomi nezināja, cik īpašs ir Titāns. Tas ir tāpēc, ka Saturna mēness ir apņemts biezos mākoņos, kas aizsedz skatu uz tā virsmu. Faktiski visilgāk astronomi domāja, ka Titāns ir lielākais Mēness Saules sistēmā, jo viņi nevarēja pateikt, kur beidzās atmosfēra un sākās grunts. Tagad mēs zinām, ka Ganimēde ir nedaudz lielāka.
Pirmais kosmosa kuģis, kas apmeklēja Titānu, bija Pioneer 11 1979. gadā. Tas nevarēja redzēt cauri biezajiem mākoņiem un arī dvīņu Voyager kosmosa kuģis, kas sekoja 1980. un 1981. gadā. Viņi tomēr savāca dažus papildu norādījumus par Titānu, tomēr atklāja pēdas. ogļūdeņražu, piemēram, acetilēna, etāna un propāna, atmosfērā. Lielākā tās atmosfēras daļa, tāpat kā Zeme, ir slāpeklis.
Atmosfērā, kas piepildīta ar slāpekli un satur ogļūdeņražus, tas izklausās kā potenciāla vieta dzīvības atrašanai. Varbūt pat dzīvība, kas izmanto pavisam citu bioloģiju nekā Zemes dzīvība.
Cik apdzīvojams ir Titāns?
Tikai tad, kad NASA kosmosa kuģis Cassini veica tālo ceļojumu uz Saturnu un devās orbītā ap gredzenoto planētu 2004. gadā, instrumenti beidzot atradās vietā, lai līdzotos Titāna aizsegšanas atmosfērā.
13 gadu ilgās misijas laikā Saturnā Cassini 127 reizes ir lidojis garām Titānam, izmantojot radaru un infrasarkanos instrumentus, lai caurspīdīgumu redzētu un atklātu Titāna virsmas pazīmes. Cassini ieraudzīja ogļūdeņražu mākoņus, no kuriem ogļūdeņraži nokļūst ogļūdeņražu rītos, savācoties ogļūdeņražu ezeros un jūrās. Mans jautājums ir… ogļūdeņraži.
Cassini nokrita arī no Eiropas Kosmosa aģentūras Huygens lidmašīnas, kas izpletņlēkšanā caur atmosfēru reģistrēja visu divarpus stundu braucienu. Tas nolaidās uz virsmas un no Titāna no zemes nosūtīja visus jebkad pirmos attēlus.
Starp viņiem Cassini un Huygens atklāja, ka Titāns ir pārklāts ar organiskām molekulām tādā stāvoklī, kāds tika uzskatīts par eksistenci šeit uz Zemes pirms 4 miljardiem gadu. Problēma, protams, ir tā, ka Titānā ir neticami auksts. Tas ir, kā jūs saņemat visus tos šķidros ogļūdeņražus, par kuriem es turpināju un gatavojos.
Virsmas temperatūra ir -179 Celsija vai -209 grādi pēc Fārenheita. Tikai salīdzinājumam - aukstākā temperatūra, kāda jebkad reģistrēta uz Zemes, ir aptuveni -92 Celsija vai -133 Fārenheita.
Bieza slāpekļa atmosfēra uz Titāna nozīmē, ka jums nebūtu nepieciešams kosmosa tērps, ja jūs gribētu pastaigāties ārpus Titāna, tikai patiešām ļoti biezs mētelis.
Tātad visas šīs izejvielas dzīvei ir pieejamas uz virsmas diezgan biezā slāpekļa atmosfērā, šķidrie ogļūdeņraži darbojas kā šķīdinātājs un virpuļo ķimikālijas. Ir pat ultravioletais saules starojums, kas sašķeļ ķīmiskas vielas un veicina jaunas ķīmiskas reakcijas ar ūdeņradi, metānu un slāpekli.
Bet tad jums ir brutāli auksta vide, kas ir pilnīgi naidīga pret dzīvību uz virsmas.
Labās ziņas ir tādas, ka Titānam, šķiet, zem ledus virsmas ir šķidrs okeāns: tāpat kā Jupitera Europa un Saturna Enceladus. To apstiprināja rūpīgi gravitācijas mērījumi, ko Cassini veica 137 lidojumu laikā.
Atšķirība ir tāda, ka Titānam visi dzīves elementi atrodas uz virsmas slāņa, kas ieskauj okeānu. Uzziniet, kā tas ir ideāli?
NASA laboratorijā Jet Propulsion zinātnieku grupa mēģina noskaidrot, cik liela varētu būt dzīvība Titāna okeānos. Laikā no šī brīža līdz 2023. gadam viņi cer izveidot apstākļus, kas varētu ļaut organiskajām molekulām pārvietoties no pasaules virsmas uz leju tās iekšējos okeānos - perfektā apdzīvojamā vidē.
Pūles sauc par Ogļūdeņražu pasaulju izmantojamība: Titāns un ārpus tā.
Viņu pirmais mērķis ir izdomāt, kā organiskās molekulas varētu pārvietoties pa planētu un tikt nogādātas no atmosfēras, uz virsmu un pēc tam virszemes okeānā.
Daļa no šī darba jau ir paveikta, izmantojot novērojumus no Atacama lielā milimetru / submilimetru masīva Čīlē, lai izpētītu Titāna atmosfēru un izmērītu tā ķīmisko saturu.
Kaut arī Cassini bija daudz tuvāk un veica dažus no šiem novērojumiem, ALMA faktiski ir daudz jutīgāks pret molekulu veidiem, kas peld Titāna atmosfērā. Observatorija ir spējusi noteikt līmeņa izmaiņas Titānā, jo Saules ultravioletais starojums sadala metānu un molekulāro slāpekli.
Iespējams, ka šīs organiskās molekulas varētu nokļūt okeānā. Vai varbūt organiskās molekulas tiek ģenerētas no paša Titāna iekšpuses, un tās nonāk augšup un ārā caur kriovolcāniem uz virsmas.
Domājams, ka tuvākajā nākotnē nav iespējams tieši ņemt virszemes okeāna paraugus, taču, ja uz virsmas tiek atrasti mājieni, karstā zonde, piemēram, Europai ierosinātā misija, varētu izkrist caur ledu un sasniegt okeānu. Mēs esam paveikuši veselu epizodi par šo ideju.
Tad viņi vēlas saprast, vai šie zemūdens okeāni tiešām varētu būt apdzīvojami, un, ja tādi ir, kāda veida dzīvība varētu būt tur.
Pat ja ir šķidrs okeāns, mēs nezinām, vai tajā ir pietiekami daudz pareizo ķīmisko vielu un enerģijas, lai dzīvotu. Tiek saukts viens Zemes dzīves piemērs, kas varētu norādīt ceļu Pelobacter acetylenicus, kas no acetilēna baro enerģiju un oglekli. Pētnieki plāno simulēt Titāna vidi un redzēt, cik labi šīs baktērijas var izdzīvot.
Visbeidzot, vai ir kāds veids, kā dzīvi izvadīt atpakaļ no okeāniem un uz Titāna virsmu, kur to var izpētīt tuvu? Pat ja ledus apvalks Titānā varētu būt 50–80 km biezs, miljonu gadu laikā varētu notikt ģeoloģiski procesi, kas materiālu no okeāna ienes virspusē.
Lai apkopotu šos datus, jums būs nepieciešama sava veida robotizēta misija, kas varētu ātri pārvietoties pa Titāna virsmu, ņemot paraugus dažādās vietās, lai meklētu dzīvības pierādījumus.
Titāns ir absolūti aizraujošs, un mums tiešām ir jānosūta misija atpakaļ, lai to padziļināti izpētītu. Un es ar prieku paziņoju, ka NASA ir oficiāli izvēlējusies helikopteru, kas darbināms ar kodolieroču akumulatoru un kurš 2026. gadā atradīsies Titānā.
To sauc par Dragonfly, un jūs, iespējams, esat to pazīstams jau pagājušajā gadā sadarbības dēļ ar katru dienu ar Astronautu. NASA mēģināja izvēlēties starp Dragonfly un komētas parauga atgriešanās misiju. Lai gan es vēlos, lai abas misijas varētu lidot, tā noteikti būtu arī mana izvēle.
Apstākļi uz Titāna ir lieliski piemēroti lidojošai mašīnai. Atmosfēras blīvums ir 4 reizes lielāks nekā Zemei, tajā pašā laikā gravitācijas spēks ir mazāks. Lidošana uz Titāna ir tāda veida kā peldēšana Zemes okeānos. Jūs varētu savilkt pāri uz spārniem uz rokām un lidot apkārt Titānam, ko es nopietni gribētu izmēģināt.
Dragonfly tiks aprīkots ar radioizotopu termoelektrisko ģeneratoru, tāda paša veida plutonija akumulatoru, kas darbina Mars Curiosity, Mars 2020, un daudzām zondēm ārējā Saules sistēmā. Plutonija sabrukšanas laikā termopārs pārveido siltumu elektrībā, lai darbinātu kosmosa kuģi.
Un Dragonfly ar savu RTG spēs saražot pietiekami daudz elektrības, lai lidotu Titāna atmosfērā, padarot garākus un garākus apiņus aptuveni 8 km attālumā vienlaicīgi. Sava galvenā uzdevuma dēļ ir paredzēts, ka tas noslidos 175 kilometrus, kas ir divreiz lielāks nekā visu Marsa braucēju attālums.
Paredzams, ka misija tiks sākta 2026. gadā, lai nokļūtu Titānā, un apmēram 20 gadu laikā vajadzēs apmēram 8 gadus.
NASA kā nosēšanās vietu ir izvēlējusies Šangrila kāpu laukus netālu no ekvatora - vietu, kas ir līdzīga smilšu kāpām Namībijā. Tas pārlēks no reģiona uz otru, sniffing un paraugu ņemšanu, apkārtējo vidi, līdz tas nokļūst Selk trieciena krāterī. Šī ir vieta, kas, šķiet, liecina par pagātnes šķidru ūdeni un organiskām molekulām.
Šī ir tieši tāda vieta, kur varētu būt liecības par ūdeni, kas iztekis no Titāna iekšpuses uz tā virsmu. Citiem vārdiem sakot, šeit var secināt, ka Titānam kādreiz bija vai joprojām ir dzīve savā iekšējā okeānā.
Ir bijušas vēl dažas idejas, lai izpētītu Titānu, tostarp zemūdene, ar kuru varētu izpētīt ogļūdeņražu ezerus, un dažādas laivu idejas un pat jahtu. Mēs esam paveikuši veselu epizodi par citām iespējamām misijām uz Titānu.
Titāns. Mēs atgriežamies pie Titāna, un šoreiz mēs sūtam helikopteru, lai detalizēti izpētītu šo aizraujošo pasauli. Tajā pašā laikā astronomi un planētu zinātnieki izstrādās lietu dzīvībai vai nu šodien, vai senajā pagātnē, un to, kā tā varētu pārvietoties no virsmas uz saviem iekšējiem okeāniem un otrādi. Un tas varētu mums palīdzēt saprast, kā dzīve varēja nokļūt šeit, uz Zemes.
Avoti: NASA / JPL, NASA Astrobioloģijas institūts
