Titan: Příběh dvou světů
Titan: Příběh dvou světů
Anonim
Titan: Příběh dvou světů
Titan: Příběh dvou světů

Když pátráme po mimozemském životě, Země v určitém smyslu vždy poskytuje náš rámec. Údaje naznačují, že život na této planetě ve skutečnosti existuje a existoval zde někdy před asi 3,5 miliardami let (uveďte nebo vezměte několik set milionů let). Díky deskové tektonice a dalším otravným procesům nám však o této rané době chybí některé zásadní informace. To zahrnuje informace o tom, jak začal život na Zemi.

Titan nás může zachránit. Jako největší ze Saturnových měsíců – mnohem větší než náš vlastní měsíc, dokonce větší než planeta Merkur – má Titan několik nápadných podobností se Zemí. Jednak má podstatnou, převážně dusíkovou atmosféru. Kromě toho podporuje aktivní volatilní cyklus. A účinky tohoto těkavého cyklu způsobují, že Titan vypadá „překvapivě jako Země“(jak říkají vědci z mise Cassini-Huygens). Obrázky například ukazují to, co je interpretováno jako konvektivní mraky, které se tvoří a pak se rozptýlí, zjevně prší na povrch a vytvářejí to, co vypadalo (trestně) pro celý svět jako pozemské řeky a jezera.

Ale Titan má také významné odlišnosti od Země, alespoň jak ho známe dnes. Namísto vodního cyklu těkavých látek jako na Zemi Titan cykluje uhlovodíky. Při teplotě Titanu je voda asi tak pevná jako skála na Zemi, ale uhlovodíky – které jsou za pozemských podmínek plynné – se mohou vypařovat do atmosféry, znovu kondenzovat v déšť a padají pomalu (gravitace Titanu je asi 1/7čt Země) na povrch, buď do rybníka, nebo proudit po povrchu jako kapalina. Letní průtrž mračen na Titanu by byla něco jako stát v oblaku kapiček kapalného zemního plynu o teplotě -300 stupňů Fahrenheita. Kromě N2Atmosféra Titanu obsahuje značné množství metanu a byl detekován etan a další uhlovodíkové sloučeniny.

Jedna věc, kterou atmosféra Titanu neobsahuje, je kyslík (který je pravděpodobně stejně dobře - kyslík + uhlovodíky jsou vysoce hořlavé). Příběh vzestupu kyslíku na Zemi není dobře pochopen. Biotopy bohaté na kyslík se musely vyvinout přibližně v době vzniku těch sinic, které produkují kyslík (>2,7 Ga), ale před tím, tedy během Archeanu (3,8-2,5 Ga), se život musel vyvinout v podmínkách chudých na kyslík. Jak to tedy souvisí s Titanem? No, to znamená, že Titan je jako raná Země v tom, že nemá kyslík. Je to také dobré pro astrobiology, kteří se zajímají o zkoumání chemických, možná prebiotických cest, které mohou vést k rozvoji bioty na rané Zemi.

Tento průzkum má různé podoby. Část z nich je teoretické modelování, snažící se pochopit pohyb ve velkém měřítku a výsledné kombinace materiálů, které se vyskytují na povrchu Titanu. Například v některých rovníkových oblastech snímky Cassini ukazují něco, co vypadá jako obří duny naváté větrem. Zdá se, že tyto duny jsou složeny přednostně z jemnozrnných organických sedimentů, které mohou usnadňovat zajímavé (tj. biologicky relevantní) chemické interakce. Tyto organické sedimenty se tvoří UV fotolýzou a rekombinací uhlovodíků v atmosféře Titanu, což je proces, který dává Titanu jeho oranžový opar (něco jako smog L. A. na steroidech). Poté, co se tyto složité organické molekuly vytvoří, usadí se z oblohy na povrchu Titanu, aby vytvořily duny, zaplnily prohlubně, lemovaly říční kanály a obecně přispěly k tomu, že Titan je obřím „Rorschachovým testem inkoustových skvrn“. (Na podporu tohoto tvrzení bez úcty citujte skutečnost, že oblast tmavého terénu na raném radarovém snímku byla samotným týmem Cassini označena jako „kočka Si-si“.

Další přístup k objevování prebiotické chemie Titanu a rané Země je experimentální. Tento přístup má dlouhou historii, která sahá až do Miller-Ureyho experimentu, ve kterém byly plyny, o kterých se věřilo, že reprezentují atmosféru rané Země, krutě vystaveny šokovému ošetření (tj. simulovanému zesvětlení), aby se zjistilo, jak mohl na Zemi vzniknout život. O dvě desetiletí později na konci 70. let Carl Sagan a Bishun Khare (který je nyní, jak se říká, vědec v Carl Sagan Center), provedli podobný styl experimentu s použitím plynů nalezených v atmosféře Titanu. Vytvořili tmavé, načervenalé gunk, který nazvali 'tholin' (z řeckého slova pro 'blátivý'). Tyto typy experimentů vyžadují neustálou „aktualizaci“, jak se dozvídáme více o skutečných podmínkách – a skutečných druzích plynu –, které existovaly na rané Zemi a existují na Titanu. Nedávná studie, dosud nejvěrnější podmínkám Titanu, použila deuteriovou lampu k simulaci atmosférického UV záření metanu a měřila vlastnosti výsledných aerosolů.

Celá tato práce je zaměřena na pochopení Titanu jako analogu prebiotické Země. Malá a odvážná skupina vědců navrhla, že život na Titanu může existovat i dnes. To je v rozporu s maximem, že život, jak ho známe, vyžaduje kapalnou vodu, kterou Titan žádnou nemá, ale je založen na myšlence, že nevodný život může vzniknout analogickou chemií. Například amoniak - jako voda - je polární molekula a rozpouští jiné molekuly - včetně uhlovodíků - s elektrickým nábojem.

Pokračující výzkum zde na Zemi nás může informovat o této možnosti života na Titanu dnes. Stejně tak pokračující výzkum Titanu kosmickou lodí může vyprávět o životě na Zemi v dávné minulosti. Při zkoumání života Titan a Země symbolizují prostorovou a časovou symbiózu.

Populární podle témat