Satürn'ün en büyük uydusu Titan muhtemelen yaşanmaz durumda

Bir astrobiyolog, Titan'ın yaşamın ortaya çıkması için yeterli amino asit içermeyebileceğini keşfetti.

Batılı astrobiyolog Katherine Nish tarafından yapılan bir araştırma, en büyük uydu olan Titan'ın yüzeyinin altında bir okyanus olduğunu gösterdi. Satürn – Büyük olasılıkla yaşanmaz bir ortam, yani buzlu dünyada yaşam bulma umudunun suda öldüğü anlamına geliyor.

Bu keşif, uzay bilimcilerinin ve astronotların dört “dev” gezegene ev sahipliği yapan dış güneş sisteminde yaşam bulma ihtimalinin düşük olduğu anlamına geliyor: JüpiterSatürn, Uranüs Ve Neptün.

Yer bilimleri profesörü Nish, “Ne yazık ki, güneş sistemimizde dünya dışı yaşam formlarını ararken artık daha az iyimser olmamız gerekecek” dedi. “Bilim camiası, dış güneş sisteminin buzlu dünyalarında yaşam bulunması konusunda çok heyecanlıydı ve bu sonuç, bunun daha önce varsaydığımızdan daha az olası olabileceğini gösteriyor.”

Dünya dışı yaşam arayışına etkisi

Dış güneş sistemindeki yaşamın belirlenmesi, gezegen bilimcileri, gökbilimciler ve devlet uzay kurumları için önemli bir ilgi alanıdır. NASABunun nedeni büyük ölçüde dev gezegenlerin çoğunun buzlu uydularının büyük yüzey altı sıvı su okyanusları içerdiği inancından kaynaklanmaktadır. Örneğin Titan'ın buzlu yüzeyinin altında, Dünya'daki okyanusların 12 katından daha büyük bir okyanusun olduğu düşünülüyor.

Katherine Nish, Yer Bilimleri Profesörü. Kredi bilgileri: Western Communications

Batı Dünya ve Uzay Araştırmaları Enstitüsü üyesi Nish, “Burada, Dünya'da bildiğimiz şekliyle yaşamın bir çözücü olarak suya ihtiyacı var, bu nedenle çok fazla su içeren gezegenler ve aylar, dünya dışı yaşam ararken önemlidir” dedi.

Dergide yayınlanan çalışmada AstrobiyolojiÇarpma kraterlerinden elde edilen verileri kullanarak Nish ve çalışma arkadaşları, Titan'ın organik açıdan zengin yüzeyinden yeraltı okyanusuna ne kadar organik molekülün taşınabileceğini belirlemeye çalıştı.

Tarihi boyunca Titan'la çarpışan kuyruklu yıldızlar ayın buzlu yüzeyini eriterek yüzeydeki organik maddeyle karışan sıvı su havuzları oluşturdu. Ortaya çıkan eriyik, buzlu kabuğundan daha yoğun olduğundan, daha ağır su buzun içinden geçerek muhtemelen Titan'ın yeraltı okyanusuna ulaşıyor.

Nisch ve çalışma arkadaşları, Titan'ın yüzeyindeki varsayılan çarpışma oranlarını kullanarak, tarihi boyunca her yıl Titan'a farklı boyutlarda kaç kuyruklu yıldızın çarpacağını belirlediler. Bu, araştırmacıların Titan'ın yüzeyinden iç kısmına doğru hareket eden organik malzemeleri taşıyan suyun akış hızını tahmin etmelerine olanak sağladı.

Nish ve ekibi, bu şekilde taşınan organik maddenin ağırlığının çok küçük olduğunu, en basit amino asit olan glisinin yılda 7.500 kg'dan fazla olmadığını buldu. ekşiHayattaki proteinleri oluşturanlar. Bu, yaklaşık olarak erkek bir Afrika filinin kütlesiyle aynı kütledir. (Glisin gibi tüm biyomoleküller, moleküler yapılarının omurgası olarak karbonu (bir element) kullanır.)

Neesh, “Dünya okyanuslarının 12 katı büyüklüğündeki bir okyanusta yılda bir filde bulunan glisin, yaşamı sürdürmek için yeterli değil” dedi. “Geçmişte insanlar genellikle suyun hayata eşit olduğunu varsayıyordu, ancak yaşamın diğer elementlere, özellikle de karbona ihtiyaç duyduğu gerçeğini göz ardı ediyorlardı.”

Diğer buzlu dünyaların (Jüpiter'in uyduları Europa ve Ganymede ve Satürn'ün uydusu Enceladus gibi) yüzeylerinde neredeyse hiç karbon yoktur ve bunların içlerinden ne kadar karbon elde edilebileceği belirsizdir. Titan, güneş sistemindeki organik açıdan en zengin buzlu aydır; dolayısıyla yüzeyinin altındaki okyanus yaşanmazsa, bu, bilinen diğer buzlu dünyalar için iyiye işaret değildir.

Nisch, “Bu çalışma, Titan'ın yüzeyindeki karbonu yüzey altı okyanusuna taşımanın çok zor olduğunu ve yaşam için gerekli olan su ve karbonun aynı yerde bir arada bulunmasının çok zor olduğunu gösteriyor” dedi.

Dragonfly, Titan'ın organik kimyasını ve yaşanabilirliğini araştırmak ve atmosferik ve yüzey koşullarını izlemek için malzemelerden numune almak ve yüzey bileşimini belirlemek üzere yüzlerce kilometre uzaktaki birden fazla konuma uçmak için Titan'daki ortamdan yararlanacak bir quadcopter iniş aracıdır. Jeolojik süreçleri incelemek ve sismik çalışmalar yapmak için topografya. Kredi bilgileri: NASA

Yusufçuk uçuşu

Bu keşfe rağmen Titan hakkında hâlâ öğrenilecek çok şey var ve Nish için asıl soru, Titan'ın neyden yapıldığı?

Nish, NASA'nın Dragonfly projesinde ortak araştırmacıdır; bu proje, prebiyotik kimyayı veya organik bileşiklerin yaşamın kökeni için nasıl oluştuğunu ve kendi kendini organize ettiğini incelemek üzere Titan yüzeyine bir robotik uçak (drone) göndermek için 2028 için planlanan bir uzay aracı görevidir. Yerde ve yerde.

Nish, “Titan'ın organik açıdan zengin yüzeyinin bileşimini, onu organik açıdan zengin atmosferi içinden bir teleskopla görüntüleyerek belirlemek neredeyse imkansız” dedi. “Bileşimini belirlemek için oraya inmemiz ve yüzeyden örnekler almamız gerekiyor.”

Şu ana kadar sadece bu Cassini-Huygens Uluslararası Uzay Misyonu 2005 yılında örnekleri analiz etmek için Titan'a robotik bir sondayı başarıyla indirdi. Bu, Titan'a inen ilk uzay aracı ve Dünya'dan bir uzay aracının şimdiye kadar yaptığı en uzak iniş olmaya devam ediyor.

Nisch, “Yeraltı okyanusu yaşanabilir olmasa bile, Titan'ın yüzeyindeki etkileşimleri inceleyerek Titan ve Dünya'daki yaşam öncesi kimya hakkında çok şey öğrenebiliriz” dedi. “Orada ilginç etkileşimlerin olup olmadığını gerçekten bilmek istiyoruz, özellikle de organik moleküller çarpışma sonucu sıvı suyla karıştığında.”
Nish son çalışmasına başladığında bunun Dragonfly görevini olumsuz etkileyeceğinden endişeliydi ama aslında bu daha fazla soruya yol açtı.

Nish, “Çarpışmalardan kaynaklanan tüm erime buz kabuğuna batsaydı, su ve organik maddenin karıştığı yüzeye yakın örneklere sahip olmazdık” dedi ve ekledi: “Bunlar Dragonfly'ın bu prebiyotik reaksiyonların ürünlerini arayabileceği alanlardır.” , bize nasıl ortaya çıkmış olabileceklerini öğretmek için.” Farklı gezegenlerde yaşam.

“Bu çalışmanın sonuçları, Titan'ın yüzey okyanusunun yaşanabilirliği konusunda düşündüğümden daha karamsar, ancak aynı zamanda Dragonfly'daki araçları kullanarak örnekleyebileceğimiz Titan'ın yüzeyinin yakınında daha ilginç prebiyotik ortamların var olduğu anlamına da geliyor.”

Referans: Katherine Nish, Michael J. Malaska, Christophe Soutine, Rosalie M. C. Lopez, Connor A. Nixon, Antonin Affolder, Audrey Chattin, Charles Cockell, Kendra K. Farnsworth, Peter M. Higgins, Kelly E. Miller ve Christa M. Soderlund, 2 Şubat 2024, Astrobiyoloji.
doi: 10.1089/ast.2023.0055