2013.04.05. - Laboratóriumban vizsgálják a Titán komplex kémiáját

A NASA JPL részlegében zajló kísérletek szerint a Titán légkörében az élet alapvető építőköveinek szintetizálódása kisebb magasságban is végbemehet, mint ahogyan azt korábban gondolták.

A kutatás vezetője, Murthy Gudipati (Jet Propulsion Laboratory, JPL) szerint a kutatók korábban azt gondolták, hogy minél közelebb kerülünk a Titán légkörében a felszínhez, a hold atmoszférája annál nyugodtabb, mondhatni egyhangúbb lesz. Csoportjának kutatásai azonban nem ezt mutatják: ugyanaz a fény, ami a Föld felszínén is energiával szolgál a biológiai fejlődéshez szükséges kémiai folyamatokhoz, a Titán kémiáját is "meghajthatja", még akkor is, ha az óriáshold sokkal kevesebb fényt kap a Naptól és sokkal hidegebb is, mint anyabolygónk. A Titán alsólégköre a kémiai aktivitás szempontjából nem egy alvó régió, sőt, a folyamatok legalább félgőzzel zajlanak.

A múlt század nyolcvanas éveinek elejétől tudjuk - ekkor repültek el a Voyager szondák a Szaturnusz rendszere mellett -, hogy a Titán holdnak vastag, ködös, szénhidrogéneket (metán, etán) is tartalmazó atmoszférája van. Ezekből az egyszerű szerves molekulákból a Naprendszer külső égitestjeinek nitrogénben gazdag légköreiben ultraibolya sugárzás vagy elektromos kisülések hatására a Carl Sagan által "tholinok"-nak elnevezett molekulák keletkezhetnek. A csoport egyik tagja, Mark Allen (NASA Astrobiology Institute, Ames Research Center) szerint biztosan tudjuk, hogy az óriáshold felsőlégkörében kedvezőek a feltételek a komplex szerves molekulák szintetizálódásához, mostanra azonban az is kiderült, hogy ez az atmoszféra alsó rétegeiben is lehetséges, itt azonban a napfény hatására ezek a molekulák nem gáz-, hanem inkább folyékony és szilárd halmazállapotú közegekben jönnek létre.

A Szaturnusz legnagyobb holdja, a Titán elhalad a bolygó gyűrűrendszere előtt a Cassini űrszonda felvételén.
[NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute]

A kutatók a Titán légkörében is kimutatott dicianoacetilén (C₄N₂) jegét vizsgálták a laboratóriumban. A mintát 355 nm-es lézerfénnyel világították meg, mivel ez a hullámhosszúságú sugárzás elérheti a Titán légkörének alsó rétegeit is. A kísérlet eredményeként a mintát tartalmazó két üveglemez között barnás köd keletkezett, a jellegzetes szín pedig arra utal, hogy a hold alsólégkörében uralkodó feltételek egyértelműen kedveznek a szerves jégből fény hatására előálló tholinok képződésének. A komplex szerves molekulák megtapadhatnak a Titán felszínén található vízjég-szemcséken, és a felső rétegeken átszivárogva lejuthatnak egy felszín alatti vízrétegig is. A korábbi laboratóriumi kísérletekben ezeket a tholinokat hosszabb ideig vízzel reagáltatták, melynek hatására biológiailag szignifikáns molekulák jöttek létre belőlük, például aminosavak, vagy a ribonukleinsavat alkotó nukleotid bázisok.

Edward Goolish (NASA Astrobiology Institute) szerint a legújabb laboratóriumi eredmények szerint a komplex szerves molekulák a Titán légkörének sokkal nagyobb részében jöhetnek létre, mint azt eddig gondolták, ezzel a hold az asztrobiológiai kutatások számára is sokkal érdekesebb környezetet biztosít majd.

Az eredményeket részletező szakcikk a Nature Communications portálon jelent meg.

Forrás:

• ScienceDaily 2013.04.03.