Saturna lielākais mēness Titāns šobrīd var būt visvairāk aizraujošais nekustamais īpašums Saules sistēmā. Nav pārsteidzoši, ņemot vērā faktu, ka Mēness blīvā atmosfēra, bagātīgā organiskā vide un prebiotiskā ķīmija tiek uzskatīti par līdzīgiem Zemes pirmatnējai atmosfērai. Kā tādi zinātnieki uzskata, ka mēness varētu darboties kā sava veida laboratorija to procesu izpētei, kuru laikā ķīmiskie elementi kļūst par dzīves sastāvdaļu.
Šie pētījumi jau ir snieguši daudz informācijas, kas ietvēra nesenus “oglekļa ķēdes anjonu” atklājumus - domājams, ka tie ir sarežģītāku molekulu elementi. Un tagad, pateicoties datiem no Atacama lielā milimetru / submilimetru masīva (ALMA) Čīlē, NASA pētnieku komanda ir atklājusi akrilonitrila - citu ķīmisko elementu - klātbūtni, kas varētu būt dzīvības pamatā uz šī mēness.
Pētījums, kurā sīki aprakstīti viņu atklājumi - ar nosaukumu “ALMA noteikšana un vinilcianīda astrobioloģiskais potenciāls Titānā”, tika publicēts žurnāla 28. jūlija numurā Zinātnes sasniegumi. Tajā komanda izskaidro, kā dati no masīvas ALMA parādīja, ka akrilnitrila (C2H3CN) pastāv Titānā - visticamāk, Mēness stratosfērā.
Kā NASA paziņojumā presei norādīja Godārta Astrobioloģijas centra pētnieks un vadošais autors Maureens Palmers: “Mēs atradām pārliecinošus pierādījumus tam, ka Titāna atmosfērā ir akrilnitrils, un mēs domājam, ka šīs izejvielas ir nozīmīgas sasniedz virsmu. ”
Akrilnitrilu, kas pazīstams arī kā vinilcianīds, šeit uz Zemes izmanto plastmasas ražošanā. Iepriekš tika spekulēts, ka šis savienojums varētu atrasties Titāna atmosfērā. Tomēr tikai nesen zinātnieki uzzināja par iespēju, ka tas ir pamats dzīvām radībām Titāna bagātajā organiskajā vidē - ar pastāvīgu oglekļa, ūdeņraža un slāpekļa piegādi.
Tas ir balstīts uz pētījumu, kas tika veikts 2015. gadā, kur Kornellas zinātnieku komanda centās noteikt, vai organiskās šūnas varētu veidoties Titāna skarbajā vidē. Ņemot vērā, ka mēness vidējā virsmas temperatūra ir -179 ° C (-290 ° F) un atmosfērā pārsvarā ir slāpeklis un ogļūdeņraži, lipīdu divslāņu membrānas (kas ir dzīvības pamats uz Zemes) tur nevarētu izdzīvot.
Tomēr pēc molekulāro simulāciju veikšanas komanda noteica, ka mazi organiski slāpekļa savienojumi spēs radīt materiāla loksni, kas līdzīga šūnu membrānai. Viņi arī noteica, ka šīs loksnes var veidot dobas, mikroskopiskas sfēras, kuras viņi sauca par “azotosomām”, un ka labākais ķīmiskais kandidāts šīm loksnēm būtu akrilnitrils.
Šāds materiāls būtu spējīgs izdzīvot šķidrā metānā un ārkārtīgi aukstā temperatūrā, un tāpēc tas, visticamāk, ir pamats Titāna organiskajai dzīvei. Kā paskaidroja Goddard Astrobioloģijas centra direktors Maikls Mumma:
“Spēja veidot stabilu membrānu, lai atdalītu iekšējo vidi no ārējās, ir svarīga, jo tā nodrošina līdzekli, kas satur ķīmiskas vielas pietiekami ilgi, lai ļautu tām mijiedarboties. Ja vinilcianīds varētu veidot membrānveidīgas struktūras, tas būtu svarīgs solis ceļā uz dzīvi uz Saturna mēness Titāna. ”
Pētījuma nolūkos Goddard komanda apvienoja 11 augstas izšķirtspējas datu kopas no ALMA, kuras viņi ieguva no novērojumu arhīva, kas tika izmantoti masīva kalibrēšanai. Balstoties uz datiem, Palmera un viņas komanda noteica, ka akrilnitrils Titāna atmosfērā ir salīdzinoši bagātīgs, sasniedzot koncentrāciju līdz 2,8 daļām uz miljardu. Viņi arī noteica, ka tas visbiežāk notiks Titāna atmosfērā.
Tieši šeit ogleklis, ūdeņradis un slāpeklis varētu ķīmiski saistīties, iedarbojoties saules gaismai un enerģētiskajām daļiņām no Saturna magnētiskā lauka. Galu galā akrilonitrils nokļūst aukstajā atmosfērā un kondensējas, veidojot lietus pilienus, kas nokrīt uz virsmas. Komanda arī novērtēja, cik laika gaitā šis materiāls uzkrāsies Ligeia Mare - Titāna otrajā lielākajā metāna ezerā.
Visbeidzot, viņi aprēķināja, ka katrā kubikcentimetrā (cm³) no tā tilpuma Ligeia Mare var veidoties pat 10 000 000 azotosomu. Tas ir aptuveni desmit reizes lielāks par baktēriju daudzumu, kāds pastāv ūdeņos gar Zemes piekrastes reģioniem. Kā norādīja Martins Kordiners, viens no vecākajiem autoriem šajā dokumentā, šie atklājumi noteikti ir iepriecinoši, runājot par ārpuszemes dzīves meklēšanu mūsu Saules sistēmā.
"Šīs nenotveramās, astrobioloģiski nozīmīgās ķīmiskās vielas noteikšana ir aizraujoša zinātniekiem, kuri vēlas noskaidrot, vai dzīve varētu attīstīties apledojušajās pasaulēs, piemēram, Titānā," viņš sacīja. "Šis atradums palielina mūsu izpratni par Saules sistēmas ķīmisko sarežģītību."
Piešķirts, pētījums un tā secinājumu pamats ir diezgan spekulatīvs. Bet tie parāda, ka noteiktos noteiktajos parametros dzīvība mūsu Saules sistēmā varētu pastāvēt tālu ārpus mūsu Saules “apdzīvojamās zonas” robežām. Šis pētījums varētu arī ietekmēt medības par dzīvi ekstrasolārajās sistēmās. Ja zinātnieki var galīgi pateikt, ka dzīvībai nav nepieciešama siltāka temperatūra un šķidrs ūdens, tā paver milzīgas iespējas.
Paredzams, ka nākamajās desmitgadēs uz Titānu dosies vairākas misijas, sākot ar zemūdenēm, kas izpētīs tā metāna ezerus, līdz droniem un gaisa platformām, kas pētīs tā atmosfēru un virsmu. Jau tagad ir sagaidāms, ka viņi iegūs vērtīgu informāciju par Saturna sistēmas veidošanos. Bet vai atklāt arī pilnīgi jaunas dzīves formas? Tas tiešām būtu Zemei satricinošs!
