A Titan asztrobiológiai potenciálja - asztrobiológia kurzus V. rész

Az asztrobiológiai kurzus ötödik részében a Szaturnusz sűrű nitrogénlégkörrel fedett holdjával, a Titannal, illetve annak asztrobiológiai vonatkozásaival ismerkedünk meg. Az égitest egyik érdekessége, hogy jégpáncélja alatt a Naprendszer talán legnagyobb folyékony óceánja rejtőzik, légkörében pedig ahhoz hasonló kémiai folyamatok zajlanak, amilyenek a feltételezések alapján az ősi Földön, az élet keletkezését megelőző ún. prebiotikus fejlődés alatt történtek.

Az élet lehetősége a Titanon

Bár a szakemberek többsége a Titant nem a mai élet, inkább a prebiotikus fejlődés tanulmányozása miatt tartja érdekesnek - egyesek nem zárják ki az élet, sőt a mai élet lehetőségét. Itt a fő probléma az extrém alacsony hőmérséklet, amelyen folyékony víz a felszínen nem fordulhat elő.

Valamivel jobb a lehetőség a felszín alatti óceánban, de ott a hideg mellett a vízben oldott ammónia kémhatása is problémát okozhat a szerves anyagok kombinálódásánál - igaz, ezen a területen még nem tiszta a kép. Elméleti megközelítések alapján átmenetileg folyékony víz jelenhet meg a belső óceán felett a jégrétegbe nyomuló víz-zárványokban, esetleg az árapály-eredetű repedésekben, valamint kis mennyiségben és átmenetileg talán a becsapódások után is maradhat a kráterekben.

Igen érdekes elméleti lehetőség a Titanon a nem vízalapú élet ötlete. Ennek vizsgálatához ad keretet Gánti Tibor úgynevezett chemoton-elmélete, amely az életet egy kölcsönható elemekből álló rendszerként jellemzi. A Titan esetében nem lehetetlen, hogy a kémiai reakciók során a víznek, mint oldószernek a szerepét folyékony szénhidrogének veszik át. Ebben az esetben életfolyamatokat produkáló "képződmények" elméletileg akár jóval a víz fagyáspontja alatt is létezhetnek.

Tájkép az ereszkedő Huygens-szondától 150, 15, 2 és 0,4 kilométer magasságból (NASA, ESA, JPL, SSI)

Mindenesetre a Földön kívül a Titan az egyetlen olyan égitest a Naprendszerben, amelynek szilárd felszínén folyékony anyag van. Összetett kémiai változások történnek, amelyek keretében az élet keletkezéséhez szükséges prebiotikus molekulák is létrejöhettek. A felszín alatti szénhidrogén-folyadékok helyenként a felszínre bukkannak, tavak formájában. Innen a légkörbe kerülnek, majd itt főleg a Nap ultraibolya sugárzása révén összetett molekulákká kombinálódhatnak, végül ismét a felszínre jutnak.

A Titan kémiai fejlődésének vizsgálata már eddig is sok olyan folyamatra mutatott rá, amelyet a kutatók túl bonyolultnak, illetve valószínűtlennek feltételeztek az ősi Föld esetében. Az új megfigyelések alapján azonban a kérdéses reakciók könnyen lezajlanak, és ennek megfelelően talán az ősi Földön is sokkal gyakoribbak lehettek. A hold eddigi vizsgálata rámutatott: nem csupán a Föld felszíni tavait és felszín alatti vulkáni központjait, de légkörének magasabb tartományait is figyelembe kell venni, amikor az egykori kémiai viszonyokat vizsgáljuk.

Feladat

Mennyiben változhatnak meg a Titan asztrobiológiai adottságai, amikor a Nap 4-5 milliárd év múlva vörös óriássá fúvódik, és energiakibocsátása drasztikusan megnő?

Az előző feladat megoldása

Az elmúlt alkalommal az alábbi kérdést tettük fel: Melyek lehetnek azok a környezetek a Föld felszínén, illetve a felszín közelében, ahol még a múltkori cikkben bemutatott ellenálló organizmusok sem élnek meg?

Mai ismereteink alapján a legellenálóbb élőlényeknél is léteznek bizonyos peremfeltételek, amelyeknél többet nem képesek tolerálni. Ennek megfelelően azt állíthatjuk, hogy a 120-130 Celsius-foknál melegebb helyszíneken nincs élet, azaz a vulkáni központok forró belső vidékei ide sorolhatók. Mivel a felszín alatt lefelé haladva fokozatosan emelkedik a hőmérséklet, bizonyos mélység alatt sehol sem léteznek élőlények. A nagy nyomás hatására a kőzetek repedései is összpréselődnek, ennek megfelelően 10-15 kilométer mélyen a felszín alatt mai tudásunk alapján nem várunk élőlényeket. Az eddigi megfigyelések alapján az extrém száraz sivatagokban sincsenek mindenhol élőlények. Mindezek ellenére állíthatjuk, hogy bolygónk felszínének nagy részén - illetve közvetlenül alatta, valamint felette - igen sok helyen előfordulnak élőlények.