Znanstvenici su sugerirali postojanje stanične membrane koja se sastoji od malih organskih spojeva dušika i sposobna je funkcionirati u tekućem metanu na temperaturi od 292 stupnja ispod ništice. Njihov je rad objavljen 27. veljače u Science Advanceu, voditeljica istraživanja bila je Paulette Clancy, stručnjakinja za kemijsku molekularnu dinamiku, njegov prvi autor James Stevenson, diplomirani student kemijskog inženjerstva, a koautor Jonathan Lunin, direktor Cornell Center for Radiophysics and Space Science.
Lunin proučava Saturnove mjesece i bio je u timu interdisciplinarnih znanstvenika u misiji Cassini-Huygens koja je otkrila metan-etanska mora na Titanu. Zaintrigiran mogućim postojanjem života temeljenog na metanu na Titanu, prije otprilike godinu dana Lunin se obratio fakultetu Cornell za pomoć u stvaranju kemijskog modela. Clancy je pristao pomoći.
"Nismo biolozi ili astronomi, ali imali smo prave alate", kaže Clancy. "Možda je to pomoglo jer nismo imali nikakvih predrasuda o tome što bi trebalo biti u membrani, a što ne." Samo smo radili sa spojevima koje smo poznavali i pitali se: ako je ovo naša paleta, što bismo od nje mogli napraviti?
Ovako izgleda 9-nanometarski azotosom
Na Zemlji je osnova života fosfolipidna dvoslojna membrana, jaka, propusna, vodenasta vezikula koja drži organsku tvar svake stanice. Vezikula koja se sastoji od takve membrane naziva se liposom. Mnogi astronomi tragaju za izvanzemaljskim životom u takozvanim nastanjivim zonama, uskim pojasevima oko Sunca unutar kojih bi mogla postojati tekuća voda. Ali što ako stanice u osnovi nisu napravljene od vode, već od metana, koji ima nižu točku ledišta?
Inženjeri su svoju hipotetsku staničnu membranu nazvali "azotosomom", od dušika. "Liposom" dolazi od grčkih riječi "lipos" i "soma", što znači tekuće tijelo; analogno tome, azotosom znači "tijelo dušika".
Azotosom se sastoji od molekula dušika, ugljika i vodika za koje se zna da postoje u Titanovim kriogenim morima, ali pokazuje istu stabilnost i fleksibilnost kao i njegov zemaljski pandan, liposom. Ovo je bilo iznenađenje za kemičare poput Clancyja i Stevensona, koji nikada prije nisu razmišljali o mehanici stabilnosti stanica; češće se bave istraživanjem poluvodiča.
Inženjeri su koristili tehniku molekularne dinamike koja traži kandidate za komponente na bazi metana koje bi se mogle same sastaviti u membranske strukture. Otkrivena komponenta koja najviše obećava je akrilonitril azotosom, koji je pokazao dobru stabilnost, otpornost na degradaciju i fleksibilnost svojstvenu fosfolipidnim membranama na Zemlji. Akrilonitril, bezbojni, otrovni, tekući organski spoj koji se koristi u proizvodnji akrilnih vlakana, smola i termoplastičnih materijala, prisutan je u Titanovoj atmosferi.
Oduševljen prvim dokazom svog koncepta, Clancy je rekao da će sljedeći korak biti pokušati pokazati da te stanice mogu živjeti u metanskom okruženju - što bi bilo analogno reprodukciji i metabolizmu stanica bez kisika na temelju metana.
Lunin se nada dugoročnoj perspektivi testiranja ovih ideja na samom Titanu, kako on sam kaže, "kada pošaljemo sondu da plovi morima ovog nevjerojatnog mjeseca i izravno testira organske tvari."
Stevenson kaže da je bio djelomično inspiriran radom Isaaca Asimova, koji je 1962. godine napisao esej na temu bezvodnog života pod nazivom 'Ne kakvog poznajemo'.
U siječnju će Alpina Nonfiction objaviti knjigu Beyond Earth: Finding a New Home in the Solar System planetarne znanstvenice Amande Hendricks i znanstvenog novinara Charlesa Wohlfortha. Forbes Life je u njoj pronašao vrlo realnu pretpostavku o tome kako bi ljudski život mogao izgledati na Titanu, najvećem Saturnovom mjesecu, te objavljuje izvadak iz knjige.
Jednog dana ljudi će naučiti živjeti na Titanu, Saturnovom najvećem mjesecu. Energiju će crpiti iz neograničenih zaliha fosilnih goriva, a kisik iz smrznute vode koja čini najveći dio Titanove mase. Atmosfera dušika, koja je gušća od Zemljine, zaštitit će ljude od kozmičkog zračenja i omogućiti im da žive u zgradama bez tlaka i da se ne kreću u svemirskim odijelima, već u vrlo toploj odjeći i respiratorima. Ljudi će se voziti čamcima po jezerima tekućeg metana i letjeti poput ptica u hladnoj, gustoj atmosferi uz pomoć krila na leđima.
To će se dogoditi jer će se u jednom trenutku pojaviti potreba. Danas je Titanovo hladno, tmurno nebo neprivlačno i nemoguće daleko. Još nemamo tehnologiju za slanje ljudi na Titan. Ali tehnologija napreduje, a izgledi za Zemlju su sve lošiji. Nekad su ljudi već otišli u nepoznate i opasne daljine kada je život na poznatom mjestu postao nepodnošljiv. Ako se stanovnici Zemlje ne počnu drugačije ponašati, onda bi novi svijet na Titanu, bez ratova i klimatskih katastrofa, mogao postati privlačan kolonistima.
Izgradnja autonomne svemirske kolonije udaljena je nekoliko desetljeća i tehnoloških koraka od nas. Ali mnogi znanstvenici i inženjeri već razmišljaju o tome jer je avantura vrsta avanture kojom su se odlučili baviti u svojoj profesiji i jer stvaranje kolonije postavlja goruća pitanja o današnjoj tehnologiji, istraživanju i svemirskoj industriji. Doista, cilj preseljenja ljudi na drugi planet najbolje je opravdanje za američki program letova ljudi u svemir.
Zašto Titan?
Voda u tekućem i krutom obliku nalazi se u izobilju daleko od Sunca. Dubine Saturnovih i Jupiterovih mjeseca sadrže kamenje, ali voda čini mnogo veći udio njihovog volumena nego unutarnjih planeta. Na primjer, Titan je veći od Merkura, njegov radijus je 50% veći od polumjera Mjeseca, ali njegova gustoća je manja, a njegova gravitacija je odgovarajuće slabija - na kraju krajeva, voda je manje gustoća od kamena i metala.
U Sunčevom sustavu samo je Titan doslovno zatrpan gorivom koje bismo mogli izvući i spaliti koristeći tehnologije jedva sofisticiranije od plinskih peći koje nalazimo u tipičnim američkim domovima. Zemljin prirodni plin većinom je metan, poput Titanovih jezera i mora. Titanove obalne dine također su bogate ugljikovodicima, većinom se sastoje od težih, složenijih organskih spojeva koji se nazivaju policiklički aromatski ugljikovodici. S obzirom na Titanovu atmosfersku tvornicu ugljikovodika i niske temperature, sve ovo ima smisla.
S elektranama na Titanu koje pokreću ugljikovodična goriva, kolonisti bi mogli graditi velike, osvijetljene staklenike, uzgajati hranu u njima i pretvarati ugljični dioksid koji se oslobađa tijekom izgaranja natrag u kisik. Gotovo sve se može napraviti od plastike lokalnog porijekla. Za ekstrahiranje metala i drugih teških elemenata potrebnih za hranjive tvari i proizvodnju elektronike, kolonija bi mogla rudariti asteroide koristeći svemirske letjelice. Uz neograničenu energiju i pristup resursima, kolonisti bi s vremenom mogli graditi kuće uz obale jezera, ploviti njima u čamcima i letjeti privatnim zrakoplovima.
Kako će naš život biti strukturiran?
Mnogi su znanstvenici zamišljali kako bi bilo živjeti na Titanu, jer se čini tako lako. Ralph Lorenz iz Laboratorija za primijenjenu fiziku Sveučilišta Johns Hopkins napisao je nekoliko knjiga o Titanu. Nudio je razne istraživačke misije, uključujući plovilo nalik plutači i niz meteoroloških postaja. Kada smo razgovarali s njim, govorio je o podmornici. "Bilo koje zemaljsko vozilo moglo bi se smisleno upotrijebiti negdje na Titanu", rekao je Ralph.
Na Titanu ljudi mogu preživjeti bez svemirskih odijela
Lorenz napominje da na Titanu ljudi mogu preživjeti bez svemirskih odijela, krećući se na toplom i noseći maske za kisik te živeći u zgradama bez tlaka. Nije teško zamisliti sebe u neobičnom narančastom krajoliku Titana, kako stojite na mokrom, mekom tlu poput onoga što je otkrila sonda Huygens, s kamenčićima tvrdog leda razbacanim okolo. Tamo je temperatura oko –180 °C, no odjeća s debelom toplinskom izolacijom ili grijačima bila bi udobna. Ako vam se odjeća podere, to vas neće ubiti - najvažnije je da ostanete topli. Nema potrebe za glomaznim odijelom pod tlakom poput onih koje astronauti nose na Mjesecu ili u vakuumu svemira.
Kućište na Titanu moglo bi se graditi poput onih u Zemljinim polarnim regijama, korištenjem hermetičke izolacije i pilota kako bi se spriječilo topljenje leda i smrznutih ugljikovodika na kojima se nalaze. Jednostavna dvokrilna vrata zadržat će kisik unutra. Ako u vašem domu curi, to treba popraviti, ali to ne predstavlja nikakvu neposrednu prijetnju. Problem možete riješiti prije odgovarajućeg popravka s komadom električne trake. Sveprisutni ugljikovodici sadrže mnoge kancerogene tvari, stoga je važno očistiti i skinuti vanjsku odjeću kada ulazite u svoj dom.
Titan i Antarktik imaju neke sličnosti. Za preživljavanje na ovim mjestima potrebno je aktivno korištenje tehnologije, što je najvažnije grijanje. Zalihe treba nositi i ovamo i onamo. Zauvijek ostati na takvom mjestu bez vanjske podrške zahtijevao bi izvor energije i proizvodnju hrane u zatvorenom prostoru. Antarktika je vjerojatno bogata fosilnim gorivima, ali za njihovo dobivanje bit će potrebno probijanje debelog leda. Na Titanu gorivo leži izravno na površini, ali kisik će se morati crpiti iz dubine. U oba slučaja, za izlazak van morate se prikladno odjenuti. Temperature na Titanu su znatno niže, ali je vrijeme tamo mirnije.
Glavna razlika između Antarktike i Titana je u tome što se na Antarktici može udisati atmosferski zrak. Zemljina atmosfera sastoji se od gotovo 80% dušika i 20% kisika. Atmosfera Titana sastoji se od 95% dušika i 5% metana. Ne možemo živjeti bez kisika, ali ipak zrak Titana za nas nije trenutni otrov. Sadrži dovoljno cijanida da vam zada ozbiljnu glavobolju, a dušik će dovesti do vrste narkoze poznate roniocima: reverzibilnog stanja sličnog pijanstvu. Ako vaš aparat za disanje zakaže, izgubit ćete svijest u roku od jedne minute, ali možete se vratiti u život ako vam se na vrijeme omogući pristup kisiku.
Lako je letjeti u Titanovu slabom gravitacijskom polju
Tlak Titanove atmosfere je 50% veći nego na Zemlji. Ova atmosfera je više nego dovoljna za zaštitu od radijacije i mikrometeorita. Zbog hladnoće je i zrak četiri puta gušći nego na Zemlji. To dovodi do dvije zanimljive nuspojave. Prvi je polako mijenjanje stabilnog vremena. Drugo, lako je letjeti u Titanovu slabom gravitacijskom polju.
Titanova gravitacija je samo 14% Zemljine, čak i manje od Mjesečevih 17% (Titan je puno veći od Mjeseca, ali Mjesec sadrži više stijena čija masa stvara jaču gravitaciju od vode koja najvećim dijelom čini Titan ). U uvjetima slabe Mjesečeve gravitacije, astronauti Apolla kretali su se u usporenim skokovima, poput balona koji se odbijaju od poda. Na Titanu, s još manjom gravitacijom, dodatno bi ih poduprla gusta atmosfera; u odijelu s krilima mogli su lako preletjeti znatne udaljenosti.
Neće biti povratka
Ljudsko tijelo će se vjerojatno prilagoditi Titanu na način da će biti teško vratiti se na Zemlju.
Naša su tijela određena gravitacijom. Kosti trkača jačaju zbog sile kojom njihova stopala udaraju o tlo. Bolesnik koji je dugo vezan za bolnički krevet gubi tonus mišića, a ponekad postaje toliko slab da ne može stajati. NASA je smislila kako istrenirati astronaute na ISS-u da održe mišićnu masu i gustoću kostiju tijekom šestomjesečnog boravka u nultoj gravitaciji, no za to je potrebno provesti dva sata dnevno na posebnoj opremi za treniranje. Većina kolonista na Titanu vjerojatno će održavati rutinu vježbanja ništa bolju od tipičnog stanovnika Zemlje s neiskorištenim članstvom u teretani. S vremenom će vjerojatno postati preslabi za život na Zemlji.
Kolonisti će također ovisiti o umjetnoj rasvjeti. Svatko tko je živio na sjevernim geografskim širinama zna da prirodna svjetlost i tama reguliraju život, utječu na raspoloženje i performanse i u zatvorenom i na otvorenom. Na polovima sunce sija cijelo ljeto, ali noć je cijelu zimu. Nitko osim istraživača ne živi na polovima, ali stanovnici sjevernih regija mnogo južnije od pola još uvijek se moraju prilagoditi promjenama svjetla, fizički i uz pomoć tehnologije. Autohtoni narodi čekali su zimu dobivajući vitamin D iz hrane poput masti morskih sisavaca, koju ljudi u umjerenoj klimi dobivaju od sunca. Ljeti, narodi sjevera postaju energični i provode duge sunčane dane spremajući hranu.
Suvremeni stanovnici polarnih klimatskih zona dnevni ciklus spavanja i budnosti održavaju umjetnom rasvjetom. Jedu prerađenu hranu koja sadrži vitamin D (ali često u nedovoljnim količinama). Bez reguliranog cirkadijalnog ciklusa i odgovarajućih količina jakog svjetla i vitamina D, mnogi ljudi postaju depresivni i doživljavaju sezonsku tugu koja počinje s padom prirodne svjetlosti u jesen.
Prirodni ciklusi svjetla i tame bit će potpuno neobični
Na Titanu će unutarnja rasvjeta i pravilna prehrana biti neophodni tijekom cijele godine. Prirodni ciklusi svjetla i tame bit će potpuno nepoznati. Budući da je Saturnov satelit, Titan je uvijek okrenut istom stranom prema njemu. Međutim, narančasta atmosfera vjerojatno otežava uočavanje zvijezda i planeta. (U svakom slučaju, Titan je u ravnini Saturnovih prstenova, tako da oni ne bi bili vidljivi.) Kolonija bi bez sumnje bila izgrađena na strani Titana koja je okrenuta prema Saturnu; na ovoj lokaciji, svjetlost reflektirana od Saturna vjerojatno održava nisku rasvjetu tijekom dana, osim za vrijeme kada je Titan u Saturnovoj sjeni. Dan traje 16 zemaljskih dana, tako da će nekoliko tjedana svjetlost biti malo pojačana Suncem, a idućih par tjedana bit će tamnija. Godina na Titanu jednaka je 29 zemaljskih godina, tako da svako od četiri godišnja doba traje otprilike 7,5 godina. Cassini je istraživao Titan gotovo polovicu lokalne godine, počevši od ljeta blizu južne hemisfere; Kako ljeto počinje na sjevernoj hemisferi, tek počinjemo shvaćati učinke godišnjih doba na vrijeme.
Još uvijek ima mnogo toga što ne znamo o Titanu, ali znamo da bismo tamo mogli živjeti, kad bismo tamo stigli.
Kada znanstvenici govore o mogućnosti života izvan Zemlje, obično se fokusiraju na planete i satelite koji imaju najmanje tri uvjeta za potencijalno formiranje živih organizama: toplinu, nastanjivu atmosferu i vodu.
Najveći Saturnov mjesec, Titan, doista je jedinstveno mjesto. Njegov atmosferski tlak sličan je Zemljinom, atmosfera je bogata dušikom (atmosfera našeg planeta sadrži više od 78% dušika). Titan je jedino mjesto u Sunčevom sustavu (s izuzetkom Zemlje, naravno) gdje pada kiša i stvaraju se magle.
Osim toga, Titan ima mora, jezera i rijeke - međutim, svi sadrže tekući metan i etan umjesto vode.
O mogućnosti postojanja života na Titanu znanstvenici raspravljaju već duže vrijeme. Mnogi istraživači su smatrali da je to nemoguće, jer je Titan jako daleko od Sunca i zbog toga je tamo previše hladno. Uz to, osim dušika, atmosfera satelita je bogata i otrovnim metanom, a na Titanu uopće nema vode. Zbog toga se prije smatralo ne baš pogodnim mjestom za nastanak života.
Međutim, najnovije istraživanje tima znanstvenika predvođenih Davidom Shallowayem sa Sveučilišta Cornell pokazuje da je život na Titanu mogao nastati u nedostatku tekuće vode, objavljeno u posljednjem broju časopisa PNAS.
“Navikli smo na zemaljske uvjete. Naše znanstvene aktivnosti odvijaju se na sobnoj temperaturi iu uvjetima “staklenika”. Titan je sasvim druga stvar”, kaže koautor Martin Rahm sa Sveučilišta Cornell.
Znanstvenici su ispitivali kemijski sastav Saturnovog mjeseca i došli do zaključka da bi cijanovodična kiselina (ili cijanovodik - njegova formula HCN) prisutna na Titanu mogla stvoriti pogodne uvjete za nastanak života. Cijanovodična kiselina je otrovna za ljude. Ova tvar je sadržana u duhanskom dimu, plinu iz koksne peći, a oslobađa se tijekom razgradnje poliuretana. Međutim, čak iu našem tijelu, cijanovodična kiselina može obavljati korisne funkcije - na primjer, proizvode je neuroni za povećanje učinkovitosti prijenosa živčanih impulsa, osim toga, izlučuju je leukociti i doprinosi smrti štetnih mikroorganizama.
Kao rezultat kemijskih reakcija koje se odvijaju na Titanu, molekule cijanovodične kiseline HCN pridonose stvaranju polimera, posebice poliimina. Poliimini su sposobni apsorbirati širok raspon svjetlosnih zraka, što omogućuje apsorpciju čak i male količine sunčeve svjetlosti koja prodire kroz Titanovu atmosferu. Osim toga, poliimini mogu postati osnova za stvaranje aminokiselina i nukleinskih kiselina (osnova za proteine i DNA). “Organske molekule, tekuća jezera i mora (metan, ne voda), kao i određena količina sunčeve energije koja dopire do površine – sve to ukazuje na mogućnost stvaranja okruženja u kojem bi se mogao formirati neka vrsta egzotičnog oblika života”, kaže jedan od autori djela, Jonathan Lanin.
"Poliimini mogu postojati u različitim strukturama i obavljati mnoge funkcije čak i pri niskim temperaturama, a posebno u uvjetima Titana", komentira Martin Ram. "Poliimini mogu biti u obliku komada papira", dodaje Jonathan Lanin.
“One, kao i cigle, mogu poslužiti kao katalitička osnova za prolazak primarnih kemijskih reakcija. Također smo otkrili da poliimini apsorbiraju svjetlost tamo gdje je Titanova atmosfera prozirnija. Ovo svjetlo može poslužiti kao izvor energije za reakcije."
Autori rada koristili su podatke dobivene tijekom misije Cassini-Huygens. Ovaj uređaj, koji je izradila NASA u suradnji s europskom i talijanskom svemirskom agencijom, lansiran je 15. listopada 1997. godine. Njegov cilj je proučavanje Saturna, njegovih mjeseca i prstenova. 14. siječnja 2005. Cassini-Huygens je ušao u Titanovu atmosferu. Misija je prvotno planirana do 2008., ali je na kraju produljena do 2017. godine.
Rezultati analize uzoraka koje je prikupila letjelica omogućili su znanstvenicima da provedu računalne simulacije procesa, tijekom kojih se pokazalo da bi poliimin doista mogao poslužiti kao "polazna točka" na putu prema nastanku života. Osim toga, znanstvenici znaju da bi “preteča” poliimina, cijanovodična kiselina, mogla igrati značajnu ulogu u procesima nastanka života na našem planetu. Rezultati ovog rada bili su Objavljeno u časopisu Nature Chemistry 2015.
Autori rada ističu da su njihovi zaključci isključivo teoretski te da na površini Titana nisu pronađeni izravni dokazi da je na ovom Saturnovom satelitu ikada postojao život, čak ni u egzotičnom obliku, za razliku od Zemljinog.
Ipak, znanstvenici se ipak slažu da metan može u određenom smislu zamijeniti vodu i pridonijeti nastanku određenih oblika živih organizama: primjerice, u nedavnom intervjuu za Gazeta.Ru Igor Mitrofanov, voditelj odjela za nuklearnu planetologiju u IKI RAN: „Ako ne nađemo ništa na Mjesecu i Marsu, onda je sljedeće mjesto gdje trebamo tražiti život u oceanima ovih satelita (govorimo o Enceladusu i Europi - Saturnovim satelitima). i Jupiter. - Gazeta.Ru), ili tražiti oblike života koji se ne temelje na vodi, već, na primjer, na tekućem metanu.”
“Hollywood bi se morao petljati s ovakvim vanzemaljcima,” kaže dr. William Baines, “posvijetliš ga laserskom zrakom i on proključa, zatim se zapali, a isparenja truju sve u tom području. Čak će i njegov lagani dah imati nevjerojatno užasan miris. Ali pretpostavljam da je to ono što ga čini još zanimljivijim. Ne bi li bilo tužno da su sva stvorenja koja nalazimo u galaksiji ista kao mi, samo plava i s repovima?”
Bainesovo istraživanje sugerira s kakvim bismo se izazovima mogli suočiti - izvan kulture - ako ikada naiđemo na izvanzemaljski život. Može doći do nenamjernih štetnih učinaka na jednu ili obje vrste.
Baines pokušava shvatiti koliko ekstremna može biti kemija života. Život na Titanu, Saturnovom najvećem mjesecu, predstavlja jedan od najneobičnijih scenarija za istraživanje. Zahvaljujući slikama koje je snimio svemirski program Cassini/Huygens, Titan bi mogao izgledati slično Zemlji, a možda bi čak bio i gostoljubiv. Ali njegova atmosfera je gusti, ledeni narančasti smog. Na udaljenosti deset puta većoj od Sunca, to je prilično hladno mjesto s temperaturama od -180 stupnjeva Celzijusa. Tamo je voda stalno u stanju leda, a jedina dostupna tekućina su metan i etan.
Dakle, umjesto da život ovisi o vodi, život na Titanu bi se mogao temeljiti na metanu.
Tekućina je neophodna za život; čak i biljka u najsušoj pustinji na Zemlji treba vodu za metabolizam. Dakle, da je postojao život na Titanu, morala bi imati krv temeljenu na tekućem metanu, a ne na vodi. To znači da cijeli njegov kemijski sastav mora biti potpuno drugačiji. Molekule se moraju sastojati od većeg broja elemenata nego u našem slučaju, ali njihova veličina može biti manja. Plus još kemijskih reakcija, kaže Baines.
Zemaljski život temelji se na približno 700 molekula, ali da biste pronašli tih istih 700, vjerojatno morate biti u stanju proizvesti 10 milijuna ili više. Nije stvar u tome koliko se molekula može proizvesti, nego je li moguće dobiti sam sastav potreban za odvijanje metabolizma.
Baines uspoređuje proces s pokušajem pronalaženja komada drveta na skladištu za izradu stola.
“Teoretski, potrebno vam je samo 5”, objašnjava Baines, “ali vaše skladište može biti puno otpadaka i nikada nećete pronaći tih pet komada koji se uklapaju. Stoga je potreban potencijal za stvaranje više molekula nego što je stvarno potrebno. Prema tome, kemikalije od 6 atoma na Titanu trebale bi uključivati više različitih vrsta veza i moguće više različitih elemenata, uključujući sumpor i fosfor u različitim i (za nas) nestabilnijim oblicima, kao i druge elemente poput silicija.”
Energija je još jedan faktor koji utječe na vrstu života koji bi se mogao razviti na Titanu. S obzirom na to da je intenzitet sunčeve svjetlosti na površini Titana deset puta manji nego na Zemlji, očito je da tamo nedostaje energije.
Brzo kretanje ili rast zahtijeva velike količine energije, tako da su spororastući organizmi slični lišajevima teoretski mogući, ali velociraptori su vjerojatno isključeni.
Kakav god život na Titanu bio, barem znamo da nećemo gledati Jurassic Park.
Ili vodu.
Neki modeli pokazuju da Titan može podržati postojanje "obrnutih" polupropusnih membrana na bazi akrilonitrila u tekućoj nepolarnoj smjesi metana i etana na svojoj površini, međutim, pod uvjetima u kojima smjesa metana i etana postoji u tekućem stanju , sve molekule veće i polarnije od akrilonitrila neizbježno kristaliziraju - zbog mnogo veće čvrstoće veze između polarnih molekula (frakcioniranje ugljikovodika i alkoholno taloženje nukleinskih kiselina temelji se na ovom principu). Istodobno, u tom okolišu opažaju se složeni kemijski procesi selektivne izmjene i nakupljanja niza tvari, što je predmet opsežne rasprave u planetarnoj znanstvenoj zajednici, uključujući i NASA-u. Titanova atmosfera je gusta, kemijski aktivna i bogata organskim spojevima; Ove činjenice potaknule su znanstvenike na dodatne pretpostavke o postojanju života ili preduvjetima za život, posebice u gornjim slojevima atmosfere. Njegova atmosfera također sadrži vodik, a metan se može kombinirati s nekim od njegovih organskih spojeva (kao što je acetilen) za proizvodnju energije i razvoj života.
Temperatura u prošlosti
Sedamdesetih godina prošlog stoljeća astronomi su otkrili neočekivano visoke razine infracrvenog zračenja s Titana. Jedno od mogućih objašnjenja za to bilo je da je Titanova površina bila toplija od očekivanog zbog efekta staklenika. Neke procjene površinskih temperatura čak se približavaju temperaturama u hladnim područjima Zemlje. Postojalo je, međutim, još jedno moguće objašnjenje za infracrveno zračenje: površina je bila vrlo hladna, ali je gornja atmosfera bila zagrijana apsorpcijom ultraljubičastog svjetla od strane molekula etana, etilena i acetilena.
Temperatura u budućnosti
Titan bi u budućnosti mogao postati znatno topliji. Za šest milijardi godina, kada Sunce postane crveni div, površinska temperatura Titana mogla bi se povećati na 200 K (-70 °C) [ ], što je dovoljno za postojanje stabilnog oceana mješavine vode i amonijaka na njegovoj površini. Ovi uvjeti mogu stvoriti ugodno okruženje za egzotične oblike života i postojat će nekoliko stotina milijuna godina. Ovo vrijeme je dovoljno za nastanak relativno jednostavnog života.
Odsutnost tekuće vode na površini satelita
Očigledni nedostatak tekuće vode na površini Titana NASA je navela kao argument protiv života na Mjesecu. Prema agenciji, voda je važna ne samo kao "otapalo za život kakvog poznajemo" već i zato što je "jedinstveno prikladna za promicanje samoorganizacije organske tvari".
Stvaranje složenih molekula
Mogućnost življenja ispod površine
Modeliranje je dovelo do prijedloga da na Titanu postoji dovoljno organske tvari za početak kemijske evolucije, slično onome što se vjeruje da je počelo na Zemlji. Iako analogija sugerira prisutnost tekuće vode dulje nego što se trenutno promatra, nekoliko teorija sugerira da bi se tekuća voda iz posljedica mogla pohraniti u zamrznutom izolacijskom sloju. Izmjena topline između unutarnjih i gornjih slojeva bit će ključna za opstanak bilo koje skupine života. Otkrivanje mikrobnog života na Titanu uvelike će ovisiti o ovim biogenim čimbenicima.
Osim toga, primijećeno je da tekući oceani amonijaka ili čak vode mogu postojati duboko ispod površine. Saturnovo snažno plimno djelovanje može uzrokovati zagrijavanje jezgre i održavanje temperature dovoljno visoke za postojanje tekuće vode. Usporedba Cassinijevih slika iz 2005. i 2007. pokazala je da su se karakteristike krajolika pomaknule za oko 30 km. Budući da je Titan uvijek okrenut prema Saturnu jednom stranom, takav se pomak može objasniti činjenicom da je ledena kora odvojena od glavne mase satelita globalnim tekućim slojem.
Pretpostavlja se da voda sadrži značajnu količinu amonijaka (oko 10%) koji na vodu djeluje kao antifriz, odnosno snižava joj točku ledišta. U kombinaciji s visokim tlakom koji vrši kora satelita, to može biti dodatni uvjet za postojanje podzemnog oceana.
Prema podacima objavljenim krajem lipnja 2012., a koje je ranije prikupila svemirska letjelica Cassini, ispod površine Titana (na dubini od oko 100 km) doista bi trebao postojati ocean koji se sastoji od vode s mogućom malom količinom soli. U novoj studiji objavljenoj 2014., koja se temelji na gravitacijskoj karti Mjeseca konstruiranoj iz podataka koje je prikupio Cassini, znanstvenici su sugerirali da tekućinu u oceanu Saturnovog mjeseca karakterizira povećana gustoća i ekstremna slanost. Najvjerojatnije je riječ o slanici koja sadrži soli koje sadrže natrij, kalij i sumpor. Osim toga, u različitim područjima satelita, dubina oceana varira - na nekim mjestima voda se smrzava, stvarajući iznutra ledenu koru koja prekriva ocean, a sloj tekućine na tim mjestima praktički ne komunicira s površini Titana. Intenzivna slanost podzemnog oceana čini gotovo nemogućim postojanje života u njemu.
Stanište u tekućim jezerima
Pretpostavlja se i da bi život mogao postojati u tekućem metanu i etanu na površini Titana, koji imaju oblik rijeka i jezera, baš kao što organizmi na Zemlji žive u vodi. Takva bi stvorenja koristila H2 umjesto O2 i reagirala s acetilenom umjesto s glukozom, te proizvodila metan umjesto ugljičnog dioksida.
Otapala
Postoji rasprava o učinkovitosti metana kao otapala za život u usporedbi s vodom: voda je snažnije otapalo od metana, što joj omogućuje lakši prijenos tvari u stanicu, ali manja kemijska reaktivnost metana omogućuje mu lakše stvaranje velikih strukture kao što su proteini i slično .
Druga je mogućnost da organizmi koji žive u tekućem metanu ili etanu mogu koristiti različite spojeve kao otapala. Na primjer, fosfin (PH 3) i jednostavni spojevi fosfora i vodika. Poput vode i amonijaka, fosfin ima polaritet, ali postoji kao tekućina na nižim temperaturama od amonijaka ili vode. U tekućem etanu fosfin se pojavljuje u obliku pojedinačnih kapljica, što znači da bi stanične strukture mogle postojati bez staničnih membrana.
Rezultati istraživanja
Panspermija
Predložena su alternativna objašnjenja za hipotetsko postojanje života na Titanu: ako život postoji na Titanu, bilo bi statistički vjerojatno da potječe sa Zemlje ili drugog planeta i da je nastao neovisno kroz proces poznat kao panspermija. Pretpostavlja se da su asteroidi i kometi mogli unijeti život tamo. Ali s druge strane, bilo koje živo biće zarobljeno u kriogenim ugljikovodičnim jezerima Titana moralo bi se prilagoditi tako složenim životnim uvjetima, što je vrlo malo vjerojatno.
vidi također
Bilješke
- Živi li Kraken u Krakenovom moru? Koje oblike života možemo pronaći na Titanu? (nedefiniran)