Az élet számára hasznos tápanyagokat találtak a Titan tavaiban

A Szaturnusz holdja, a Titan kiemelt célpontja az élet keletkezését megelőző folyamatok kutatásának. A Földön kívül csak itt hullámoznak tavak a Naprendszerben, e tavak vizsgálatával megismerhetjük azokat a különböző szerves vegyületeket létrehozó folyamatokat, amelyekhez hasonlóak az úgynevezett prebiotikus folyamatokban is megjelenhettek. Friss eredmények szerint metán- és etánkeverék hullámzik a hold sarki tavaiban, ahol egyéb kemikáliák, például acetilén is jelen lehetnek - mindez elvben tápanyagként is szolgálhat az élet számára.

Néhány tó (kék színnel) a Cassini-űrszonda radarfelvételén (NASA, JPL, SSI)

A Földön kívül csak a Titanon hullámoznak tavak a Naprendszerben. A szaturnuszhold sarkvidékein -180 Celius-fokos hőmérsékleten a víz sziklaszilárd kőzetet alkot, ellenben a metán és etán keveréke folyékony, és tavakban halmozódik. A Naprendszerben még az Io nevű jupiterholdon is lehetnek lávatavak (például a Loki nevű, patkó alakú képződmény), ezek azonban olvadt magmával, nem pedig hűvös folyadékkal vannak tele, a Föld és a Titán tehát e tekintetben valóban két kivételes égitest.

Az újabb kutatások több érdekességre is rávilágítottak a Szaturnusz holdjával kapcsolatban. A Titan tavai a két sarkvidéken találhatók. Az északi poláris térségben lévő kiszáradt tómedrek területe közel háromszorosa a déli sarkvidéken megfigyelhetők hasonló alakzatokénak, míg a folyadékkal részben kitöltött tavak területe északon hétszerese a déliekének. A folyadékkal teli tavak arányában még nagyobb az eltérés, és ezekből is sokkal több van az északi féltekén.

Az észak-déli eltérésnek a korábbi becslések alapján évszakos okai lehetnek: a két féltekén jellemző eltérő csapadékmennyiség és eltérő párolgás okozhatja - ennek megfelelően mindig a csapadékos évszak féltekéjén van több tó. Az új számítások alapján azonban túl nagyok a megfigyelt észak-déli különbségek, az évszakokat létrehozó tengelyferdeség mellett valószínűleg más jelenség is befolyásolja a holdon uralkodó éghajlatot.

A Titan

A Szaturnusz holdja 1700 km sugarú kőzetmagját körülbelül 800 km vastag jégkéreg borítja, felszíni hőmérséklete 90 K, a légnyomás kb. 1,5-szerese a földfelszíninek. Mintegy 200 km vastag jégburkolata alatt 400-600 km vastag víz óceán lehet. Felszínét sok kiszáradt tómeder és egykori folyónyom szabdalja, amelyek közül ma csak a sarkvidékieket tölti ki folyékony szénhidrogén. A hold főként nitrogénből álló, a földi légkörnél nagyjából tízszer nagyobb tömegű légkörrel bír. A felszínéről felszabaduló metán a felső légkörében a Nap ultraibolya sugárzásának hatására elbomlik, és bonyolultabb szerves anyagok épülnek fel belőle, amelyek a felszínre visszahullnak, ahol akár aminosavak is előfordulhatnak. A Titan légkörében zajló kémiai folyamatok elméletileg a Földön, az élet kialakulása előtti, prebiotikus folyamatokra hasonlíthatnak. (Forrás: tudasbazis.csillagaszat.hu.)

A Titan felszínét érő besugárzás nagyságát, akárcsak a Mars esetében, nem csak a saját (és vele együtt a Szaturnusz) tengelyének ferdesége befolyásolja. A Szaturnusz pályája enyhén elliptikus, a bolygó napközelben erősebb besugárzást kap, mint naptávolban. Amikor a Titan a Naphoz közeli pályaszakaszon tartózkodik, a hold déli féltekéjén van nyár. Ekkor erősebb a besugárzás, ami több folyadékot párologtat a tavakból a légkörbe, mint az északi nyár idején. A folyamat következtében összességében délről északra vándorol a tavak folyadéka, méghozzá gőz formájában. A helyzet néhány tízezer éves időskálán a pályaelemek periodikus változása miatt cserélődhet, azaz hol az északi, hol a déli sarkvidék tavaiban van több folyadék.

A kizárólag metánból álló tavak viszonylag rövid életűnek lehetnének, és gyorsan elpárolognának. A modellszámítások alapján a tavakban metán és etán is jelen van, emellett pedig a légköri nitrogén egy része oldott állapotban is előfordul. Minél nagyobb egy tó, annál stabilabb és hosszabb az élettartama, és ennek megfelelően annál több féle szénhidrogén keletkezik benne az idők során. De nem ezek a tényezők teszik bonyolulttá a helyzetet.

A légkör magasabb részeiből hosszúláncú molekulák hullnak a folyadékba, amelyek különféle kémiai reakciókat válthatnak ki. Az ekkor keletkező szénhidrogének az idők során a tavak aljára ülepedhetnek le. A tavakban lévő folyadék az elméleti számítások alapján jelentős mennyiségű acetilént (C₂H₂) is tartalmazhat, méghozzá közel 1%-os koncentrációban. Ezeket akár élőlények is felhasználhatják.

A Titan tavai az eddigi vizsgálatok alapján érdekes példákat nyújthatnak különböző szerves vegyületek képződésére, amelyekhez hasonlók a földi élet keletkezését megelőző, úgynevezett prebiotikus folyamatokban is megjelenhettek. A Titanon uralkodó hideg miatt azonban nem víz alapú élőlényekről szólnak a feltételezések, hanem olyan extrém életformákról, amelyekben az oldószerek víz helyett alacsony hőmérsékleten is folyékony szénhidrogének lehetnek.

 

 

Animáció a Titanon radarmérésekkel feltérképezett tavakról (NASA, JPL, SSI)