science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Vliegen op Saturnusmaan Titan:wat we konden ontdekken met NASA's nieuwe Dragonfly-missie

Titan afgebeeld door Cassini. Credit:NASA/JPL-Caltech/Univ. Arizona/Univ. Idaho

Vliegen op andere werelden is de volgende stap in de verkenning van ons zonnestelsel. De Mars-helikopter zal meeliften op de NASA Mars 2020-rovermissie om de technologie te demonstreren. Maar dit is slechts het begin. De echte prijs is de Dragonfly-missie in 2026, een drone naar de grootste maan van Saturnus sturen, Titan - zoals zojuist aangekondigd door NASA.

Om een ​​vaartuig in de lucht te laten komen, het heeft lucht nodig of, algemener, een atmosfeer. Slechts een handvol objecten in ons zonnestelsel passen in die rekening. Titan heeft een atmosfeer die dikker is dan die van de aarde, die deze wereld lange tijd in mysterie heeft gehuld. Studies hebben aangetoond dat Titan mogelijk primitieve levensvormen kan herbergen en de ideale plek is om te bestuderen hoe het leven op onze eigen planeet kan zijn ontstaan.

Titan is de op een na grootste maan in het zonnestelsel achter Ganymedes van Jupiter. In feite, Titan's diameter van 5, 149 km is groter dan de planeet Mercurius op 4, 880km. De atmosfeer bestaat voornamelijk uit stikstof (96%), vergelijkbaar met de atmosfeer van de aarde (80% stikstof, de rest is zuurstof en minder dan 1% van andere sporengassen). Het Cassini-ruimtevaartuig draaide van 2004 tot 2017 in een baan om Saturnus en was de eerste die radar en andere instrumenten gebruikte om tijdens talrijke flybys onder de wolken van Titan te kijken.

De Huygens-sonde landde in 2005 op het oppervlak van Titan. Het onthulde dat Titan de enige wereld in ons zonnestelsel is, behalve de aarde, met een momenteel actieve hydrologische cyclus - compleet met regen, rivieren en meren, sommige meer dan 100 meter diep. Het enige verschil is dat het geen water is dat uit de wolken regent.

Omdat Saturnus en zijn manen ongeveer tien keer verder van de zon staan ​​dan de aarde, daar zijn de temperaturen zo laag (gemiddeld -179°C) dat water te allen tijde bevroren is en zich gedraagt ​​als rotsen op aarde. In plaats daarvan, koolwaterstoffen zoals methaan, een gas bij temperaturen die typisch zijn voor de aarde, condenseren tot een vloeistof die de meren vult. Andere complexe organische (dat wil zeggen op koolstof gebaseerde) moleculen vormen zich in de atmosfeer van Titan en vallen als sneeuw. Deze sneeuw wordt vervolgens door de wind herschikt tot duinen.

De Dragonfly-missie zal in 2034 landen in de relatieve veiligheid van een van die duinvelden genaamd Shangri-La. Vanaf daar, het zal naar verschillende locaties vliegen om de aard van het organische materiaal te onderzoeken. Een belangrijk aspect van de missie is om licht te werpen op de processen die hebben geleid tot het ontstaan ​​van leven op aarde. We weten dat macromoleculen zoals DNA en eiwitten gevormd zijn uit eenvoudigere organische moleculen zoals aminozuren. Maar we hebben nog niet de exacte tussenstappen in dit proces vastgelegd - iets dat we mogelijk op Titan kunnen waarnemen.

Huidig ​​leven?

Met al deze bouwstenen in de buurt, er wordt gespeculeerd over de vraag of het leven - bijvoorbeeld in de vorm van micro-organismen - zouden kunnen bestaan ​​op Titan. Maar hoe waarschijnlijk is dit? Er wordt gedacht dat het leven op het meest basale niveau ten minste drie ingrediënten nodig heeft:vloeibaar water, een koolstofbron en een energiebron.

Hoewel er veel koolstof in de buurt is op Titan, de koude temperaturen houden water in zijn vaste vorm als ijs en beperken ook de beschikbare energie. Echter, onder het bevroren oppervlak kan vloeibaar water aanwezig zijn. We weten ook dat waterpluimen die uitbarsten vanaf de naburige maan Enceladus, neerregenen op de bovenste atmosfeer van Titan, een belangrijke bron van zuurstof.

Er zijn veel vormen van micro-organismen die onder extreme omstandigheden op aarde kunnen leven – zogenaamde extremofielen. Maar zelfs onder hen elementaire levensfuncties grijpen aan bij temperaturen onder -20°C. Dus om leven op Titan te laten bestaan, we zouden de envelop met geschikte omstandigheden die we vanaf de aarde kennen vrij ver moeten oprekken. Maar dan opnieuw, het leven op aarde is het enige voorbeeld dat we tot nu toe kennen en we zijn misschien beperkt in onze verbeelding. Zelfs als het slechts een verre mogelijkheid lijkt, de Dragonfly-missie zal de bewoonbaarheid van Titan goed beoordelen en uitkijken naar tekenen van mogelijk leven, verleden of heden.

Een dwingend doel om zowel aan te pakken hoe het leven op aarde is ontstaan ​​als of het momenteel bestaat, is de Selk-inslagkrater met een diameter van 80 km, dat is een van de vliegbestemmingen. Hier, de impact die het veroorzaakte in relatief recente tijden op de geologische tijdschaal smolt waterijs en leverde energie in de vorm van warmte om dergelijke reacties te laten plaatsvinden.

Het vliegen met een drone op Titan belooft een buitengewone ervaring te worden die ons ook terug in de tijd brengt!

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.