Най-големият спътник на Сатурн Титан е единствената луна в нашата слънчева система, която има плътна атмосфера, пише “CNN Science”. Четири пъти е по-плътен от този на Земята. И сега учените са открили в него молекула, която никога не е била откривана в друга атмосфера.
Частицата се нарича циклопропенилиден или C3H2 и е направена от въглерод и водород. Тази проста молекула на основата на въглерод може да бъде предшественик, допринасящ за химични реакции, които могат да създадат сложни съединения. А тези съединения могат да бъдат основата за потенциалния живот на Титан.
Молекулата е забелязана за първи път, когато изследователите са използвали големи милиметърни/ убмилиметрови масиви от Атакама в Чили. Тази обсерватория за радиотелескопски изследвания улавя редица светлинни сигнатури, които разкриват молекулата сред уникалната химия на атмосферата на Титан. Изследването е публикувано по-рано този месец в Astronomical Journal. В изявление водещият автор на изследването Конър Никсън, планетарен учен от космическия полетен център„ Годард “на НАСА в Грийнбелт, Мериленд, казва:
“Когато разбрах, че разглеждам циклопропенилиден, първата ми мисъл беше – Е, това е наистина неочаквано.”
Циклопропенилиден е открит и на други места в нашата галактика, главно в молекулярни облаци от газ и прах, включително Молекулярния облак Телец. Този облак, където се раждат звездите, се намира на 400 светлинни години от нас в съзвездието Телец. В тези облаци температурите са твърде студени, за да се появят много химически реакции.
Но намирането на това съединение в атмосфера е друга история. Тази молекула може да реагира лесно, когато се сблъска с други, за да образува нещо ново. Изследователите вероятно са успели да го забележат, защото са гледали през горните слоеве на атмосферата на Титан, където молекулата има по-малко газове, с които може да взаимодейства. Никсън заяви:
“Титан е уникален в нашата слънчева система. Доказа се, че е съкровище от нови молекули.”
Циклопропенилиденът е втората циклична молекула или молекула със затворен цикъл, открита при Титан. Първият беше бензен през 2003 г. Бензенът е органично химично съединение, съставено от въглеродни и водородни атоми. На Земята бензенът се намира в суровия нефт, използва се като промишлен химикал и се среща естествено след вулканите и горските пожари.
Цикличните молекули са от решаващо значение, тъй като образуват гръбначните пръстени за нуклео базите на ДНК, според НАСА. В изявление съавторът на изследването Александър Телен, астробиолог от Goddard, заяви:
“Цикличният характер на тях отваря този допълнителен клон на химията, който ви позволява да изграждате тези биологично важни молекули.”
Когато изследователите откриха циклопропенилиден в атмосферата на Титан, те прегледаха данните, заснети от мисията на Касини на НАСА. Космическият кораб е извършил 127 близки полета на Титан между 2004 и 2017 г. Масспектрометърът на Касини е открил химически подпис на същата молекула, установиха изследователите. Маласка, който не е участвал в това проучване, но изследва Титан от много време, казва:
“Това е много странна малка молекула, така че няма да бъде от вида, за който научавате в гимназията по химия или дори в химията на бакалавърската степен.”
“Всяко малко парче и част, които можете да откриете, може да ви помогне да съберете огромния пъзел от всички неща, които се случват там.”
А откриването на циклопропенилиден на Титан добавя към интригата на Луната.
Изследване на Титан
Учените сравняват Титан със Земята заради уникалните му качества. Титан има плътна атмосфера от азот и метан, което му придава размит оранжев вид. Атмосферното му налягане е с 60% по-високо от земното, което означава, че оказва натиска, който чувствате на дъното на плувен басейн, според НАСА.
Когато слънчевата светлина докосне Титан, тези молекули метан и азот в атмосферата се разпадат. Това създава интригуваща сложна органична химия в атмосферата на Титан, която завладя учените. Изследователите все още преглеждат данните от Касини, за да се опитат да определят кои са някои от химическите сигнатури, които космическият кораб е открил.
Титан също така има земни течни тела на повърхността си, но реките, езерата и моретата са направени от течен етан и метан, които образуват облаци и карат течен газ да вали от небето. Изследователите също вярват, че Титан има вътрешен океан с течна вода.
Нещо повече, повърхностната температура е толкова студена – минус 290 градуса по Фаренхайт – че реките и езерата са били издълбани от метан – именно начинът, по който скалите и лавата са помогнали за формирането на елементи и канали на Земята.
Картирането от мисията на Касини на НАСА разкри, че Титан е до голяма степен покрит с органични равнини, които представляват равнини и дюни от органичен материал, които валят по повърхността. В свое изявление старши изследователят и експерт по Titan в JPL Розали Лопес, сподели:
“Опитваме се да разберем дали титан е обитаем.”
“Затова искаме да знаем какви съединения от атмосферата излизат на повърхността и след това дали този материал може да премине през ледената кора до океана отдолу, защото смятаме, че океанът е там, където са обитаемите условия.”
Разбирането на органичния материал, седящ на повърхността на Титан, може да разкрие повече за историята на Земята. В началото в атмосферата на нашата планета доминира метанът, а не кислородът. Всъщност, между ранните Земя и Титан биха могли да се открият много прилики.
Титан ще бъде изследван от мисията на НАСА Dragonfly в бъдеще. Dragonfly ще стартира през 2026 г. и ще достигне Титан през 2034 г.
Дронът с размер на марсохода ще лети през гъстата атмосфера на Титан, за да посети кратер с удар, където изследователите вярват, че важни съставки за живота се смесват, когато нещо е ударило Титан в миналото, вероятно преди десетки хиляди години.
Водно конче ще прекара две години и половина, летейки около Титан. Той има само витла, с плъзгачи за кацане, но без колела, които да му позволят да се движи по повърхността. Мисията ще изследва и атмосферата на Титан, повърхностните свойства, подпочвения океан и течността на повърхността. Мелиса Трейнър, астробиолог от НАСА Goddard и заместник-главен изследовател на мисията на Dragonfly, заяви:
“Мислим за Титан като за реална лаборатория, в която можем да видим подобна химия на тази на древна Земя, когато животът се е утвърдил тук.”
“Ще търсим по-големи молекули от C3H2″, каза Трейнър, „но трябва да знаем какво се случва в атмосферата, за да разберем химичните реакции, които водят до образуване на сложни органични молекули и вали на повърхността.”
