NASA-onderzoekers hebben het bestaan ​​in de atmosfeer van Titan bevestigd van vinylcyanide, dat is een organische verbinding die mogelijk de celmembranen zou kunnen leveren voor het vormen van microbieel leven in de uitgestrekte methaanoceanen van Titan. Als het waar is, het zou ons kunnen bewijzen dat het leven kan floreren zonder de alomtegenwoordige H2O.

Celmembranen op aarde zijn gemaakt van fosfolipiden:moleculaire ketens met fosfor-zuurstofkoppen en koolstofketenstaarten die aan elkaar binden om een ​​flexibel membraan in water te vormen. Op methaan gebaseerd leven, mocht het bestaan, zou een alternatief nodig hebben voor het op fosfolipiden gebaseerde bestaan ​​van de aarde en zou een veel groter aantal planeten en manen openen voor de mogelijkheid van buitenaards leven. een mogelijk alternatief is vinylcyanide.

Het Cassini-ruimtevaartuig leidde eerst de aanwezigheid van vinylcyanide op de Saturnus-maan af door het gebruik van zijn massaspectrometer, maar het vergde de zeer gevoelige blik van de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), in de woestijn van Chili, om te bevestigen dat vinylcyanide is, inderdaad, daar.

Maureen Palmer, een onderzoeker bij NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, en hoofdauteur van een paper waarin het onderzoek in Science Advances wordt beschreven, verzamelde archiefgegevens van ALMA en zag vinylcyanide hoog in de atmosfeer van Titan, op hoogten van meer dan 200 kilometer, met de hoogste concentraties in gebieden boven de zuidpool van Titan.

In de lage temperaturen op Titan, die -179 graden Celsius (-290 graden Fahrenheit) bereiken, organische moleculen in de atmosfeer vormen druppeltjes die naar beneden regenen om methaanmeren te vullen in een weercyclus die vergelijkbaar is met die van de watercyclus van de aarde. Daar, ze kunnen mogelijk eenvoudige, microscopische levensvormen. De groep van Palmer voerde modelstudies uit die aantoonden dat er voldoende vinylcyanide is in Ligeia Mare, het noordelijke meer van Titan, om ongeveer 10 miljoen cellen per kubieke centimeter te vormen, ongeveer 10 keer meer dan de bacteriën in de kustoceanen van de aarde.

Van vinylcyanide is nog niet bewezen dat het leven voortbrengt, maar een eerdere studie van onderzoekers van Cornell University die ook werd gepubliceerd in wetenschappelijke vooruitgang maakte het een intrigerend vooruitzicht. De Cornell-onderzoekers, onder leiding van hoogleraar Chemische en Biologische Technologie Paulette Clancy, om te ontdekken of moleculen die op Titan bestaan ​​celmembranen kunnen vormen die azotosomen worden genoemd, dat is de naam die wordt gegeven aan celmembranen die zich kunnen vormen in de omstandigheden van vloeibaar methaan van Titan.

Fosfor en zuurstof, gevonden in celmembranen van de aarde, bestaan ​​niet in de ijskoude methaanoceanen van Titan, dus alle celachtige membranen zouden gebaseerd moeten zijn op stikstof, waterstof en koolstof, die allemaal in overvloed aanwezig zijn op Titan. Moleculaire modelleringsstudies van een verscheidenheid aan moleculen die deze elementen bevatten, toonden aan dat vinylcyanide het molecuul was dat het meest waarschijnlijk een stabiel en flexibel membraan vormt dat werkt als op aarde gebaseerde membranen onder de omstandigheden van Titan.

Nog altijd, op vinylcyanide gebaseerd leven, zoals elke andere, zou geconfronteerd worden met uitdagende omstandigheden op Titan. Echter, Palmer zegt dat "als membranen in een laboratorium kunnen worden gemaakt met een simulatie van de oceaanomstandigheden van Titan, het zou ons optimistischer maken dat ze zich echt op Titan vormen."

Ze merkt verder op dat vanwege de uitgebreide atmosferische chemie, en zijn lichamen van oppervlaktevloeistof, Titan is "een interessant chemisch laboratorium om de grenzen van mogelijke biochemie voor het creëren van leven te bestuderen."

Clancy zegt dat de laboratoriumbevindingen van Palmer "een opwindende validatie van onze voorspelling waren, omdat ze ook vinden dat de concentratie van vinylcyanide aanzienlijk genoeg is om zelfassemblage tot azotosoomachtige blaasjes een levensvatbaar proces te maken."

Zij voegt toe, "Het toont ook de kracht van moleculaire simulatie om een ​​zaklamp te laten schijnen op de meest veelbelovende kandidaten voor prebiotisch leven in omstandigheden die moeilijk te evenaren zijn in het laboratorium."

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan NASA's Astrobiology Magazine. Verken de aarde en daarbuiten op www.astrobio.net.