Επισημάνθηκαν οργανικά υλικά ψηλά στην ατμόσφαιρα του Τιτάνα

Πηγή:RedNova, 26 Απριλίου 2005

Όταν το διαστημικού σκάφους Cassini επεχείρησε το πλέον κοντινό πέρασμα από το φεγγάρι του Κρόνου Τιτάνα στις 16 Απριλίου, σε μια απόσταση 1.027 χιλιομέτρων από την επιφάνεια του φεγγαριού, διαπίστωσε ότι το εξωτερικό στρώμα της παχιάς, μουντής ατμόσφαιρας του είναι γεμάτο με σύνθετους υδρογονάνθρακες, τις βασικότερες δομικές μονάδες της ζωής.

Οι επιστήμονες θεωρούν ότι η ατμόσφαιρα του Τιτάνα - η οποία είναι παχύτερη από της Γης και εκτείνεται σε ύψος εκατοντάδων χιλιομέτρων - μπορεί να είναι ένα εργαστήριο, για να μελετήσουμε την οργανική χημεία που προηγήθηκε της ζωής εδώ στη Γη και έδωσε τις δομικές μονάδες για τη ζωή. Ο ρόλος της ανώτερης ατμόσφαιρας σε αυτό το οργανικό "εργοστάσιο" υδρογονανθράκων, παρουσιάζει πολύ ενδιαφέρον για τους επιστήμονες, ειδικά αν ληφθεί υπόψη ο μεγάλος αριθμός των διαφορετικών υδρογονανθράκων, που ανιχνεύθηκαν από το Cassini κατά τη διάρκεια της πτήσης του πάνω από τον Τιτάνα.

Το φασματόμετρο μάζας ιόντων και ουδέτερων σωματιδίων του Cassini ανίχνευσε και φορτισμένα αλλά και ουδέτερα σωματίδια στην πορτοκαλί, αδιαφανή ατμόσφαιρα του Τιτάνα. Δίνει στους επιστήμονες πολύτιμες πληροφορίες από τις οποίες μπορεί να συμπεράνουμε τη δομή, τη δυναμική και την ιστορία της ατμόσφαιρας του Τιτάνα.

Βρέθηκαν δε σύνθετα μίγματα υδρογονανθράκων και ενώσεις με άνθρακα και άζωτο σε μια μεγάλη ποικιλία μαζών. Αν και η ύπαρξη οργανικών ενώσεων στον Τιτάνα ήταν ήδη γνωστή, οι επιστήμονες της αποστολής στο εργαστήριο JPL της NASA δεν περίμεναν να εντοπίσουν οργανικά μόρια στην ατμόσφαιρα -στην ακραία θερμοκρασία των -180 βαθμών Κελσίου, το οργανικό υλικό υποτίθεται ότι θα συμπυκνωνόταν και θα έπεφτε στην επιφάνεια ως βροχή.

"Αρχίζουμε να εκτιμάμε το ρόλο της ανώτερης ατμόσφαιρας στο σύνθετο κύκλο του άνθρακα που εμφανίζεται στον Τιτάνα", αναφέρει ο Δρ Hunter Waite, κύριος υπεύθυνος του φασματομέτρου του Cassini και καθηγητής στο πανεπιστήμιο του Μίτσιγκαν. "Τελικά, αυτές οι πληροφορίες από το σύστημα του Κρόνου θα μας βοηθήσουν να καθορίσουμε τις προελεύσεις των οργανικών ουσιών μέσα σε ολόκληρο το ηλιακό σύστημα."

Παρατηρήθηκαν υδρογονάνθρακες που περιέχουν τουλάχιστον επτά άτομα άνθρακα, καθώς επίσης και υδρογονάνθρακες με άζωτο (νιτρίλια). Η ατμόσφαιρα του Τιτάνα αποτελείται πρώτιστα από άζωτο, έπειτα από το μεθάνιο, τον απλούστερο υδρογονάνθρακα.

Το άζωτο και το μεθάνιο θεωρούνται ότι σχηματίζουν τους σύνθετους υδρογονάνθρακες σε μια διαδικασία που προκαλείται από το φως του ήλιου ή τα ενεργητικά σωματίδια από τη μαγνητόσφαιρα του Κρόνου. Εντούτοις, είναι εκπληκτικό να βρίσκουμε ένα μεγάλο αριθμό σύνθετων μορίων υδρογονανθράκων στα ανώτερα όρια της ατμόσφαιρας. Ο Τιτάνας είναι πολύ ψυχρός, και οι σύνθετοι υδρογονάνθρακες θεωρούμε ότι συμπυκνώνονται και πέφτουν σαν βροχή μεθανίου και υγροποιημένων υδρογονανθράκων κάτω προς την επιφάνεια. Αυτή δε καλύπτεται κατά ένα μεγάλο μέρος της από λίμνες ή θάλασσες παγωμένου οργανικού υλικού που θυμίζει πίσσα.

"Η βιολογία στη γη είναι η αρχική πηγή παραγωγής οργανικών προϊόντων, με την οποία είμαστε εξοικειωμένοι, αλλά η ερώτηση κλειδί είναι: ποιά είναι η πρώτη πηγή των οργανικών ουσιών στο ηλιακό σύστημα;", προσθέτει ο Waite.

Ο Τιτάνας από το Cassini σε διάφορα μήκη κύματος

Τα διαστρικά νέφη παράγουν άφθονες ποσότητες οργανικών ουσιών, τις οποίες βλέπουμε ως σκόνη και κόκκους ενσωματωμένους στους κομήτες. Αυτό το υλικό μπορεί να ήταν η πηγή των πρώτων-πρώτων οργανικών ενώσεων στη γη, από την οποία σχηματίστηκε η η ζωή. Οι ατμόσφαιρες των πλανητών και των δορυφόρων τους στο εξωτερικό ηλιακό σύστημα, που περιέχουν μεθάνιο και μοριακό άζωτο, είναι κατά ένα μεγάλο μέρος απαλλαγμένες του οξυγόνου.

Σε αυτό το μη-οξειδωτικό περιβάλλον στο πλαίσιο της δράσης του υπεριώδους φωτός από τον ήλιο ή την ενεργητική ακτινοβολία των σωματιδίων (σε αυτήν την περίπτωση από τη μαγνητόσφαιρα του Κρόνου), αυτές οι ατμόσφαιρες μπορούν, επίσης, να παραγάγουν μεγάλες ποσότητες οργανικών ουσιών, και ο Τιτάνας είναι ένα καλό τέτοιο παράδειγμα στο ηλιακό σύστημά μας. Αυτή η ίδια διαδικασία είναι ένα πιθανό μονοπάτι για τον σχηματισμό σύνθετων υδρογονανθράκων στην αρχική γη.

Το πέρασμα αυτό ήταν το έκτο για τον Cassini πάνω από τον Τιτάνα, αλλά η εξερεύνησή του μόλις άρχισε. Προγραμματίζονται δε τριάντα εννιά ακόμη πτήσεις πάνω από αυτό τον παράξενο, μακρινό κόσμο. Το επόμενο ραντεβού με τον Τιτάνα είναι στις 22 Αυγούστου.