Ve Sluneční soustavě je málo míst, která jsou tak fascinující jako Saturnův měsíc Titan. Kde vodní led tvoří hory.
Stejně jako Evropa a Encleadus, i Titan mohl mít vnitřní oceán tekuté vody, místo, kde by mohl být život.
Titan má vrstvy a naštěstí je v dílech úžasná nová mise k prozkoumání: mise Titan Dragonfly.
Astronomové nejdéle nevěděli, jak zvláštní je Titan. Je to proto, že saturnský měsíc je zakrytý hustými mraky, které zakrývají výhled na jeho povrch. Ve skutečnosti se astronomové nejdéle domnívali, že Titan je největší měsíc ve Sluneční soustavě, protože nedokázali zjistit, kde atmosféra skončila a země začala. Teď víme, že Ganymede je o něco větší.
První kosmickou lodí, která navštívila Titan, byl Pioneer 11 v roce 1979. Neviděl skrz husté mraky a nemohla ani vidět dvojici kosmických lodí Voyager, které následovaly v letech 1980 a 1981. O Titanu však shromáždily další vodítka, které však odhalily stopy uhlovodíků v atmosféře, jako je acetylen, ethan a propan. Většinu atmosféry však tvoří dusík, stejně jako Země.
S atmosférou naplněnou dusíkem a obsahující uhlovodíky to zní jako potenciální místo k nalezení života. Možná i život, který používá úplně jinou biologii než pozemský život.
Jak obyvatelný je Titan?
Dokud kosmická sonda Cassini NASA nevyšla v roce 2004 na dlouhou cestu k Saturnu a v roce 2004 nepřišla na oběžnou dráhu kolem prstencové planety, nástroje byly konečně na místě, aby se daly nahlédnout přes maskovací atmosféru Titanu.
V průběhu své třináctileté mise v Saturn Cassini letěla kolem Titanu 127krát a pomocí radarových a infračervených přístrojů viděla zákal a odhalila rysy na povrchu Titanu. Cassini viděl mraky uhlovodíků, které dešťují uhlovodíky do uhlovodíkových vod, shromažďujících se do uhlovodíkových jezer a moří. Mám na mysli ... uhlovodíky.
Cassini také vysadil přistávací zařízení Huygens Evropské vesmírné agentury, které padalo atmosférou a zaznamenávalo celou svou dvě a půlhodinovou cestu. Přistál na povrchu a poslal zpět vůbec první snímky ze země na Titanu.
Mezi nimi Cassini a Huygens odhalili, že Titan je pokryt organickými molekulami, ve stavu, o kterém se předpokládalo, že zde existuje na Zemi před 4 miliardami let. Problém je samozřejmě v tom, že Titan je neuvěřitelně chladný. Takto získáváte všechny kapalné uhlovodíky, o kterých jsem se dělal.
Povrchová teplota je -179 ° C nebo -209 ° Fahrenheita. Pro srovnání, nejchladnější teplota, jaká kdy byla na Zemi zaznamenána, je asi -92 Celcius nebo -133 Fahrenheita.
Hustá dusíková atmosféra na Titanu znamená, že byste nepotřebovali skafandr, pokud byste chtěli chodit venku po Titanu, jen opravdu hustý kabát.
Takže všechny tyto suroviny máte po celý život na povrchu, v poměrně husté dusíkové atmosféře, s kapalnými uhlovodíky působícími jako rozpouštědlo a vířící chemikálie kolem. Rovněž ultrafialové záření ze Slunce štěpí chemikálie a povzbuzuje nové chemické reakce s vodíkem, metanem a dusíkem.
Ale pak máte brutálně chladné prostředí, zcela nepřátelské k životu na povrchu.
Dobrou zprávou je, že se zdá, že Titan má pod ledovým povrchem tekutý oceán: stejně jako Jupiterova Evropa a Saturnův Enceladus. To bylo potvrzeno pečlivými měřeními gravitace provedenými Cassini během jejích 137 letů.
Rozdíl je v tom, že Titan má všechny stavební kameny života na povrchové vrstvě obklopující oceán. Vidíte, jak je to ideální?
V laboratoři NASA Jet Propulsion se skupina vědců snaží zjistit, jak je pravděpodobné, že v Titanových oceánech bude život. Od nynějška do roku 2023 doufají, že vymezí podmínky, které by organickým molekulám umožnily pohybovat se z povrchu světa, dolů do jeho vnitřních oceánů, dokonalého obyvatelného prostředí.
Toto úsilí se nazývá Habitability uhlovodíkových světů: Titan and Beyond.
Jejich prvním cílem je zjistit, jak se organické molekuly mohou pohybovat kolem planety a být transportovány z atmosféry na povrch a poté do podpovrchového oceánu.
Některé z těchto prací již byly provedeny za použití pozorování z pole Atacama Large Millimeter / submillimeter v Chile pro studium atmosféry Titanu a změření jeho chemického obsahu.
Přestože Cassini byl mnohem blíž a provedl některá z těchto pozorování, ALMA je ve skutečnosti mnohem citlivější na druhy molekul plujících v Titanově atmosféře. Observatoř dokázala detekovat změny hladin titanu, protože metan a molekulární dusík jsou rozkládány ultrafialovým zářením Slunce.
Je možné, že tyto organické molekuly mohou proniknout dolů do oceánu. Nebo je možné, že organické molekuly jsou generovány z nitra samotného Titanu a dělají svou cestu nahoru a ven skrze kryopohony na povrchu.
Pravděpodobně není možné v blízké budoucnosti přímo vzorkovat podpovrchový oceán, ale pokud se na povrchu objeví náznaky, mohla by se zahřátá sonda, jako je mise navržená pro Evropu, roztát ledem a dosáhnout až k oceánu. Udělali jsme celou epizodu této myšlenky.
Pak chtějí pochopit, zda by tyto podpovrchové oceány mohly být skutečně obyvatelné, a pokud ano, jaký druh života by tam mohl být.
I když existuje tekutý oceán, nevíme, jestli má dostatek správných chemikálií a energie, aby život přežil. Nazývá se jeden příklad života na Zemi, který by mohl ukázat cestu Pelobacter acetylenicus, který napájí acetylen pro energii a uhlík. Vědci plánují simulovat prostředí Titanu a zjistit, jak dobře mohou tyto bakterie přežít.
Existuje konečně nějaký způsob, jak může být život přenesen zpět z oceánů a ven na povrch Titanu, kde je možné studovat zblízka? I když může být ledová vrstva na Titanu tlustá 50-80 km, v průběhu milionů let by mohly existovat geologické procesy, které přivedou materiál z oceánu na povrch.
Abyste mohli tato data shromáždit, potřebujete nějaký druh robotické mise, která by se mohla rychle pohybovat po povrchu Titanu, vzorkovat různá místa, aby hledala důkaz života.
Titan je naprosto fascinující, a my opravdu potřebujeme poslat misi zpět, abychom to hlouběji prostudovali. A s potěšením oznamuji, že NASA oficiálně zvolila vrtulník s jadernou baterií, který bude v roce 2026 vypuštěn do Titanu.
Říká se tomu vážka, a možná jste se s ní seznámili již díky spolupráci, kterou jsem udělal s Everyday Astronaut minulý rok. NASA se snažila vybrat mezi Dragonfly a misí na návrat vzorku komety. I když si přeji, aby obě mise mohly létat, rozhodně by to byla moje volba.
Podmínky na Titanu jsou ideální pro létající stroj. Atmosférická hustota je čtyřikrát vyšší než Země, zároveň je však gravitace nižší. Létání na Titanu je jako plavání v oceánech Země. Mohli byste si připnout pár na křídlech na pažích a letět po Titanu, což bych opravdu ráda vyzkoušela.
Vážka bude vybavena radioizotopickým termoelektrickým generátorem, stejným druhem plutoniové baterie, která pohání zvědavost na Marsu, Mars 2020, a mnoha sondami ve vnější sluneční soustavě. Jak se plutonium rozkládá, termočlánek přeměňuje teplo na elektřinu, aby poháněl kosmickou loď.
A vážka bude schopna pomocí svého RTG vyrobit dostatek elektřiny, aby mohla létat v titanské atmosféře, a tím vytvářet delší a delší chmel ve vzdálenosti asi 8 km najednou. Předpokládá se, že pro svou hlavní misi letí 175 kilometrů, což je dvojnásobek vzdálenosti všech marťanských vozů dohromady.
Očekává se, že mise bude zahájena v roce 2026, přičemž asi 8 let se dostane k Titanu a dorazí v roce 2034.
NASA vybrala pole přistání Shangri-la poblíž dalekého rovníku jako místo přistání, místo podobné písečným dunám v Namibii. Bude skákat z oblasti do oblasti, čichat a vzorkovat, okolní prostředí, dokud se nedostane k kráteru nárazu Selk. Zdá se, že toto je důkaz minulosti tekuté vody a organických molekul.
To je přesně takové místo, kde by mohly být důkazy o vodě, která unikla z Titanova interiéru na jeho povrch. Jinými slovy, tady bychom mohli zjistit, že Titan kdysi žil nebo stále žije ve svém vnitřním oceánu.
Objevilo se několik dalších nápadů, které prozkoumaly Titan, včetně ponorky, která by mohla prozkoumat uhlovodíková jezera, a různé nápady pro lodě a dokonce i plachetnici. Udělali jsme celou epizodu o dalších potenciálních misích s Titanem.
Titan. Vracíme se k Titanu a tentokrát posíláme vrtulník, který podrobně prozkoumá tento fascinující svět. Současně budou astronomové a planetární vědci budovat životní důvod, ať už dnes nebo v dávné minulosti, a jak by se mohl pohybovat od povrchu k jeho vnitřním oceánům a naopak. A to nám může pomoci pochopit, jak se život mohl dostat sem na Zemi.
Zdroje: NASA / JPL, Astrobiologický ústav NASA
