Αστρονόμοι ανακάλυψαν σύνθετη χημεία στο δορυφόρο του Κρόνου, Τιτάνα

Ο μεγαλύτερος δορυφόρος του Κρόνου, ο Τιτάνας, είναι ένα από τα πιο ενδιαφέροντα σώματα του ηλιακού μας συστήματος. Είναι σχεδόν τόσο μεγάλος όπως ο Άρης και έχει μια θολή ατμόσφαιρα η οποία αποτελείται κυρίως από άζωτο και άλλα οργανικά μόρια με βάση τον άνθρακα, συμπεριλαμβανομένου του μεθανίου (CH4) και του αιθανίου (C2H6). Οι πλανητικοί επιστήμονες θεωρούν ότι αυτή η χημική σύνθεση είναι παρόμοια με την αρχέγονη ατμόσφαιρα της Γης.

Οι συνθήκες στον Τιτάνα ωστόσο, δεν ευνοούν το σχηματισμό της ζωής όπως την γνωρίζουμε. Είναι απλά πάρα πολύ κρύο. Ευρισκόμενος 10 φορές την απόσταση Γης – Ήλιου, ο Τιτάνας είναι τόσο κρύος που όπου υγρό μεθάνιο βρέχει στην στερεά παγωμένη του επιφάνεια, σχηματίζοντας ποτάμια, λίμνες και θάλασσες.

Αυτές οι ομάδες υδρογονανθράκων, ωστόσο, δημιουργούν ένα μοναδικό περιβάλλον που μπορεί να βοηθήσει τα μόρια του κυανιούχου βινυλίου (C2H3CN) να συνδεθούν μεταξύ τους για να σχηματίσουν μεμβράνες, χαρακτηριστικά που μοιάζουν με τις κυτταρικές μεμβράνες με βάση τα λιπίδια των ζωντανών οργανισμών στη Γη.

Αστρονόμοι χρησιμοποιώντας αρχειακά δεδομένα από μια ομάδα ραδιοτηλεσκόπιων (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array – ALMA), τα οποία συλλέχθηκαν από μια σειρά παρατηρήσεων από το Φεβρουάριο έως τον Μάιο του 2014, βρήκαν αναμφισβήτητα στοιχεία ότι τα μόρια του κυανιούχου βινυλίου είναι πράγματι παρόντα στον Τιτάνα και σε σημαντικές ποσότητες.

“Η παρουσία κυανιούχου βινυλίου σε ένα περιβάλλον με υγρό μεθάνιο υποδηλώνει την ενδιαφέρουσα δυνατότητα χημικών διεργασιών που είναι ανάλογες με εκείνες που είναι σημαντικές για τη ζωή στη Γη”, αναφέρουν οι ερευνητές στη μελέτη τους η οποία δημοσιεύθηκε στην επιστημονική επιθεώρηση Science Advances.

Προηγούμενες μελέτες από την ανάλυση δεδομένων που συλλέχθηκαν από το διαστημόπλοιο Cassini της NASA, καθώς και εργαστηριακές προσομοιώσεις της ατμόσφαιρας του Τιτάνα, υπογράμμισαν την πιθανή παρουσία κυανιούχου βινυλίου στον Τιτάνα, αλλά χρειάστηκε το ALMA για να γίνει μια οριστική ανίχνευση.

Αναλύοντας τα αρχειακά δεδομένα, οι αστρονόμοι βρήκαν τρία ξεχωριστά σήματα στο φάσμα μήκους κύματος χιλιοστών, που αντιστοιχούν στο κυανιούχο βινύλιο. Αυτές οι “υπογραφές” προήλθαν τουλάχιστον 200 χιλιόμετρα πάνω από την επιφάνεια του Τιτάνα.

Η ατμόσφαιρα του Τιτάνα είναι ένα πραγματικό εργοστάσιο χημικών, αξιοποιώντας το φως του ήλιου και την ενέργεια από τα ταχέως μεταβαλλόμενα σωματίδια που περιστρέφονται γύρω από τον Κρόνο για να μετατρέψουν τα απλά οργανικά μόρια σε μεγαλύτερες, πιο σύνθετες χημικές ουσίες.

“Καθώς οι γνώσεις μας για την χημεία του Τιτάνα μεγαλώνουν, γίνεται όλο και πιο εμφανές ότι σύνθετα μόρια προκύπτουν φυσιολογικά σε περιβάλλοντα παρόμοια με εκείνα που βρέθηκαν στην πρώιμη Γη, αλλά υπάρχουν σημαντικές διαφορές”, αναφέρουν επίσης οι αστρονόμοι στη μελέτη τους.

Για παράδειγμα, ο Τιτάνας είναι πολύ ψυχρότερος από τη Γη σε οποιαδήποτε περίοδο της ιστορίας του. Ο Τιτάνας βρίσκεται κατά μέσο όρο περίπου στους -180 βαθμούς Κελσίου, έτσι το νερό στην επιφάνεια του παραμένει παγωμένο. Γεωλογικές ενδείξεις δείχνουν επίσης ότι η πρώιμη Γη είχε υψηλές συγκεντρώσεις διοξειδίου του άνθρακα (CO2). Ο Τιτάνας δεν το κάνει.

Η βραχώδης επιφάνεια της Γης ήταν επίσης φρενικώς ενεργή, με εκτεταμένο ηφαιστειακό και συνηθισμένο αντίκτυπο αστεροειδών, που θα επηρέαζε την εξέλιξη της ατμόσφαιρας μας. Σε σύγκριση, ο παγωμένος φλοιός του Τιτάνα φαίνεται αρκετά ανενεργός.

“Συνεχίζουμε να χρησιμοποιούμε τον ALMA για να κάνουμε περαιτέρω παρατηρήσεις σχετικά με την ατμόσφαιρα του Τιτάνα”, αναφέρουν οι αστρονόμοι.

“Ψάχνουμε για νέες και πιο σύνθετες οργανικές χημικές ουσίες καθώς και για τη μελέτη των ατμοσφαιρικών μορφών κυκλοφορίας αυτού του δορυφόρου. Στο μέλλον, οι μελέτες υψηλότερης ανάλυσης θα ρίξουν περισσότερο φως σε αυτόν τον συναρπαστικό κόσμο και ελπίζουμε να μας δώσουν νέες ιδέες για το δυναμικό του Τιτάνα για την προβιοτική χημεία”.

Παραπομπές

Maureen Y. Palmer et al. ALMA detection and astrobiological potential of vinyl cyanide on Titan. Science Advances (2017). DOI: 10.1126/sciadv.1700022

ΑΝΔΡΕΑΣ ΓΡΗΓΟΡΙΟΥ

Παιδί της επιστήμης και της τεχνολογίας, παρέα με ένα γάτο κοιτάζει το σύμπαν και θέτει ερωτήσεις

You may also like...

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *