Saturnův největší měsíc Titan může být právě teď nejzajímavějším nemovitostem ve Sluneční soustavě. Není divu, vzhledem k tomu, že hustá atmosféra Měsíce, bohaté organické prostředí a prebiotická chemie jsou považovány za podobné prvotní atmosféře Země. Vědci se proto domnívají, že Měsíc mohl fungovat jako jakási laboratoř pro studium procesů, při nichž se chemické prvky stávají stavebními kameny života.
Tyto studie již vedly k množství informací, které zahrnovaly nedávný objev „aniontů uhlíkových řetězců“ - které jsou považovány za stavební kameny pro složitější molekuly. A nyní, díky údajům z Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) v Chile, tým vědců NASA detekoval přítomnost akrylonitrilu, což jsou další chemické prvky, které by mohly být základem života na tomto měsíci.
Studie, která podrobně popisuje jejich nálezy - s názvem „Detekce ALMA a astrobiologický potenciál vinylkyanidu na Titanu“ - byla zveřejněna v 28. čísle časopisu Vědecké pokroky. V něm tým vysvětluje, jak data z pole ALMA naznačují, že velká množství akrylonitrilu (C2H3CN) existují na Titanu - nejpravděpodobněji v měsíční stratosféře.
Jak Maureen Palmerová, výzkumná pracovnice s Goddardovým centrem pro astrobiologii a hlavní autorka na papíře, uvedla v tiskové zprávě NASA: „Našli jsme přesvědčivé důkazy o tom, že v Titanově atmosféře je přítomen akrylonitril, a myslíme si významnou zásobu této suroviny. dosáhne povrchu. “
Akrylonitril, známý také jako vinylkyanid, se zde na Zemi používá při výrobě plastů. V minulosti se spekulovalo, že by tato sloučenina mohla být přítomna v Titanově atmosféře. Avšak teprve nedávno si vědci uvědomili možnost, že to bude základ pro živé tvory v organickém prostředí bohatém na Titana - se stálou dodávkou uhlíku, vodíku a dusíku.
Toto je založeno na studii, která byla provedena v roce 2015, kde se tým vědců v Cornellu snažil zjistit, zda se v drsném prostředí Titanu mohou tvořit organické buňky. Vzhledem k tomu, že Měsíc má průměrné povrchové teploty -179 ° C a atmosféra je převážně dusík a uhlovodíky, lipidové dvouvrstvé membrány (které jsou základem života na Zemi) tam nemohly přežít.
Po provedení molekulárních simulací však tým určil, že malé organické sloučeniny dusíku by byly schopné vytvořit vrstvu materiálu podobnou buněčné membráně. Rovněž určili, že tyto listy mohou tvořit duté mikroskopické koule, které dabovaly „azotosomes“, a že nejlepším chemickým kandidátem pro tyto listy by byl akrylonitril.
Takový materiál by byl schopný přežít v kapalném metanu a při extrémně nízkých teplotách, a proto by byl nejpravděpodobnějším základem organického života na Titanu. Jak Michael Mumma, ředitel Goddardova centra pro astrobiologii, vysvětlil:
„Schopnost vytvořit stabilní membránu k oddělení vnitřního prostředí od vnějšího je důležitá, protože poskytuje prostředky k udržení chemikálií dostatečně dlouho, aby jim umožňovaly interakci. Pokud by vinylkyanid mohl vytvořit struktury podobné membráně, byl by to důležitý krok na cestě k životu na Saturnově měsíci Titanu. “
Pro účely studia kombinoval Goddard tým 11 souborů dat s vysokým rozlišením od ALMA, které získali z archivu pozorování, která byla použita pro kalibraci pole. Na základě těchto údajů Palmer a její tým zjistili, že akrylonitril je v Titanově atmosféře poměrně hojný a dosahuje koncentrací až 2,8 dílů na miliardu. Také určili, že to bude nejběžnější v Titanově horní atmosféře.
Právě zde by se uhlík, vodík a dusík mohly chemicky spojovat vystavením slunečnímu záření a energetickým částicím ze Saturnova magnetického pole. Nakonec by akrylonitril pronikl chladnou atmosférou a kondenzoval, aby vytvořil kapky deště, které padnou na povrch. Tým také odhadl, kolik z tohoto materiálu se v průběhu času nahromadí v Ligeia Mare - druhém největším metanovém jezeře Titan.
Nakonec vypočítali, že v každém centimetru krychlovém (cm3) jeho objemu může Ligeia Mare tvořit až 10 000 000 azotosomů. To je zhruba desetinásobek bakterií, které existují ve vodách podél pobřežních oblastí Země. Jak uvedl Martin Cordiner, jeden z hlavních autorů článku, tato zjištění jsou určitě povzbudivá, pokud jde o hledání mimozemského života v naší sluneční soustavě.
"Detekce této nepolapitelné, astrobiologicky relevantní chemické látky je vzrušující pro vědce, kteří touží zjistit, zda by se život mohl vyvíjet na ledových světech, jako je Titan," řekl. "Toto zjištění přidává důležitý kus našeho porozumění chemické složitosti sluneční soustavy."
Je pravda, že studie a základ pro její závěry jsou poměrně spekulativní. Ukazují však, že za určitých stanovených parametrů může život v naší Sluneční soustavě existovat daleko za hranicí „obyvatelné zóny“ našeho Slunce. Tato studie by mohla mít také důsledky v honbě za životem v extrasolarních systémech. Pokud vědci mohou s konečnou platností říci, že život nepotřebuje teplejší teploty a tekutou vodu, aby to existovalo, otevírá to obrovské možnosti.
Očekává se, že v příštích desetiletích půjde do Titanu několik misí, od ponorek, které prozkoumají jeho metanová jezera, až po drony a letecké platformy, které budou studovat jeho atmosféru a povrch. Již se očekává, že získají cenné informace o vytvoření systému Saturn. Ale také objevit zcela nové formy života? To by opravdu bylo rozbití Země!
