Szerves köd a Titanon és az ősi Földön

Újabb kísérlet erősítette meg, hogy a jelenlegi Titan légkörének szerves ködéhez hasonló anyag az ősi Földön is előfordulhatott. Ez nem csak bőséges tápanyaggal borította be a felszínt, de fontos szerepet játszott a légkörön áthatoló ultraibolya sugárzás megszűrésében, így erősen befolyásolhatta bolygónk klímáját is.

Melissa Trainer (NASA Astrobiology Institute) és kollégái azt vizsgálták, milyen folyamatok játszódhatnak le az ősi földi légkörben a Szaturnusz óriásholdja, a Titan légkörében már megfigyelt jelenségek analógiájára. A távoli holdon lévő, szerves anyagokban bővelkedő "szmog" a Nap ultraibolya sugárzásának hatására képződik. Hansonló a mi bolygónkon is történhetett, de kicsit eltérő formában, nálunk ugyanis kezdetekben sok szén-dioxid is volt a légkörben. Mindennek ellenére a Titanon megfigyelt fotokémiai jelenségek sokat segítenek a földi őslégkör modellezésében.

A szimuláció keretében laboratóriumban vizsgálták a Föld ősi légkörében a feltételezett kémiai reakciókat. A folyamatok alapanyaga a metán (CH₄) volt, a fő energiaforrás pedig a napsugárzást szimuláló ultraibolya lámpa. Bár jelenleg a Titanon a nitrogén a fő összetevő, a fentiek miatt a földi őslégkör-modell anyagának zömét a szén-dioxid adta.

A kísérlet során a modellben meglepően sok szerves anyag képződött. Ezek összetételét erősen befolyásolta a felhasznált metán mennyisége. A szerves anyagok egy része szilárd vagy folyékony aeroszol szemcséket alkotott - ilyenek lebeghettek a Föld ősi légkörében is. Ezek összetételét, a szemcsék méretét és tömegét vizsgálták, majd figyelemmel követték, hogy a keletkezett végtermékekből vajon mennyi ülepedhet ki a felszínre.

A kutatók szerint ez a folyamat lehetett az egyik fontos, vagy talán a legfontosabb forrása a felszíni szerves anyagok felhalmozódásának, amelyek az élet kialakulásához szükségesek. A szerves szmogból hulló csapadék évente nagyságrendileg 100 millió tonnányi értékes összetevőt juttathatott a felszínre. Az élet kialakulása után pedig további tápanyagforrást biztosíthatott.

Néhány, a Titan légkörében ma észlelt (fekete) és az ősi Földön feltételezett (fekete+rózsaszín) reakcióút, amely szerves aeroszolokból álló ködhöz vezet (Melissa Trainer)

A modell alapján tehát a Titan jelenlegi szerves ködéhez hasonló az ősi Földön is előfordulhatott, és ez nem csak bőséges tápanyaggal borította a felszínt, de fontos szerepet játszott a légkörön áthatoló ultraibolya sugárzás megszűrésében - így erősen befolyásolhatta bolygónk klímáját is.

Kereszturi Ákos