כימיה על טיטאן יכולה להוות בסיס לחיים

תמונה זו מציגה את טיטאן באורכי גל אולטרה סגול ואינפרא אדום. הוא צולם על ידי קאסיני

תמונה זו מציגה את טיטאן באורכי גל אולטרה סגול ואינפרא אדום. היא צולמה על ידי מערכת המשנה למדעי ההדמיה של קאסיני ב -26 באוקטובר 2004, והיא בנויה מארבע תמונות שנרכשו באמצעות מסנני צבע שונים. (אשראי תמונה: NASA/JPL/מכון מדעי החלל)





הירח הגדול ביותר של שבתאי, טיטאן, עשוי להיות בעל סוג של כימיה שעלולה להוביל בסופו של דבר לחיים, אם כי ללא מים, כך עולה ממחקר חדש.

טיטאן גדול מכוכב הלכת מרקורי, מה שהופך אותו לגדול ביותר מבין יותר מ -60 ירחים ידועים המקיפים את שבתאי. פני הירח מכוסים בנהרות, אגמים ואוקיינוסים של מתאן, שיורדים גם גשמים מהשמיים. מחזור מתאן זה, בדומה למחזור המים של כדור הארץ, יכול לגרום לטיטאן להיראות כמו מקום מוכר וזר לא פחות.

כעת, באמצעות מודלים ממוחשבים, קבוצה של חוקרים הראתה כי חומר כימי על פני השטח של טיטאן עשוי להוות את התשתית להיווצרות חיים. באטמוספירה הקרה של טיטאן, מרכיב זה יכול לשמש זרז לתגובות כימיות, ולספוג פוטנציאל אנרגיה מאור השמש, אפילו דרך העננים העבים של טיטאן. [ תמונות של ירח שבתאי טיטאן ]



עולם חייזרים

למרות שלכדור הארץ וטיטאן יש הבדלים גדולים - למשל, טיטאן קר בהרבה, הוא דל בחמצן וחסר מים על פני השטח - לטיטאן יש משטח לחץ אטמוספרי דומה ללחץ כדור הארץ , והוא המקום היחיד במערכת השמש למעט כדור הארץ שבו גשמים שוחקים את הנוף.

על פני כדור הארץ, מים זורמים במחזור, יורדים גשם מהשמים, זורמים במורד נהרות ונחלים לאוקיינוסים ואגמים ומתאדים תחת אור השמש לערפל ויוצרים עננים שבסופו של דבר יורדים גשם. בדיקות שנשלחו לטיטאן גילו כי מתאן זורם במחזור דומה של נהרות, אגמים ועננים מעל קרום קרח.

מחזור המתאן, האקלים הקפוא והמחסור במים נוזליים על פני השטח של טיטאן הופכים אותו לחלון לאופן שבו החיים עשויים להיראות בעולם השונה לחלוטין - ובכל זאת, במובנים מסוימים, הדומים מאוד לכדור הארץ. במחקר החדש, ג'ונתן לונין, מדען פלנטרי מאוניברסיטת קורנל באיתקה, ניו יורק, ועמיתיו בדקו מה הכימיה הפרביוטית-סוגי התגובות שעשויות להוביל לחיים-עשויות להיראות בעולמות דמויי טיטאן.



המדענים התמקדו בכימיקל המכונה מימן ציאניד, שמחקרים קודמים העלו כי הוא עשוי להיות מרכזי במקור החיים על פני כדור הארץ, החוקרים אמר. (ציאניד הוא כל מולקולה המכילה קבוצה העשויה מאטום פחמן ואטום חנקן המחוברים יחדיו. מימן ציאניד עשוי מימן, פחמן וחנקן, כולם מקושרים יחד בשורה. ציאנידים בדרך כלל רעילים ביותר.)

מימן ציאניד יכול לשמש כמבשר לחומצות אמינו וחומצות גרעין, שהן אבני הבניין של מולקולות מפתח בחיי כדור הארץ, כמו חלבונים ו- DNA. עבודות קודמות מצאו כי מימן ציאניד הוא המולקולה המכילה מימן הנפוצה ביותר באטמוספירה של טיטאן.

מבשר חיים

ניסויים קודמים העלו כי מולקולות מימן ציאניד מתקשרות לעתים קרובות ויוצרות תרכובת המכונה פולימין. כעת, דגמי המחשבים של צוות המחקר מראים כי לפולימין יש תכונות מעניינות שעשויות לתמוך בכימיה פרה -ביוטית בסוג הטמפרטורות האולטרה -קרות הנראות על טיטאן.



המדענים גילו כי פוליאמין יכול לספוג קשת רחבה של אור, כולל אורכי גל שיכולים לחדור לאטמוספירה הערפילית של טיטאן. זה מצביע על כך שהוא יכול לספוג אנרגיה מהשמש שאותה יכול פוליאמין להשתמש בתגובות כימיות על פני השטח של טיטאן, אמרו.

יתר על כן, לפולימין יש עמוד שדרה גמיש, כלומר הוא יכול לאמץ מספר מבנים שונים, החל מסדינים ועד צורות מפותלות יותר. החוקרים הציעו שחלק מהמבנים הללו עשויים לפעול כמו זרזים להאיץ תגובות כימיות פרה -ביוטיות. בנוסף, צורות אחרות יכולות לקיים אינטראקציה וליצור מבנים מורכבים יותר שיכולים לארח כימיה פרה -ביוטית - למשל, ערמות נקבוביות של יריעות יכולות להיווצר. ערימות הסדינים הללו, בתורן, יכולות לתמוך בתגובות כימיות עדינות בהן ולתת למולקולות להיסחף פנימה והחוצה, אמרו החוקרים.

'אנחנו לא אומרים שיצרנו חיים של טיטאן במחשב, או אפילו מבנים שעשויים להיות חיים על טיטאן', אמר לונין ל- guesswhozoo.com. 'אנו אומרים כי הצעדים המוקדמים לקראת מבנים, קטליזה וספיגה של אנרגיה עשויים להיות אפשריים על טיטאן עם פולימרים כמו אלה שדגמנו.'

החוקרים ציינו כי פוליאמין עשוי להיות קיים על טיטאן ואולי נמנע מגילוי מכיוון שהאווירה העכורה של טיטאן תקשה על הזיהוי. הם הוסיפו כי ניתן לתכנן משימות עתידיות לטיטאן לחפש פוליאמין וללמוד עוד על סוג של ביוכימיה אפשרית.

'עלינו לחזור לטיטאן ולנתח את הרכב פני השטח ולחפש פולימרים', אמר לונין.

המדענים פירטו את ממצאיהם באינטרנט ב -4 ביולי בכתב העת Proceedings of the National Academy of Sciences.

עקוב אחר צ'ארלס ק. צ'וי בטוויטר @cqchoi . עקוב אחרינו @Spacedotcom , פייסבוק ו Google+ . מאמר מקורי בנושא guesswhozoo.com .