nieuwe bevindingen, gepubliceerd in het tijdschrift Astrobiologie , suggereren dat grote kraters de beste locaties zijn om de bouwstenen van het leven op de grootste maan van Saturnus te vinden, Titan.

Titan is een ijzige vlakte bedekt met organische moleculen, met vloeibare methaanmeren omgeven door een dikke, wazige atmosfeer van stikstof en methaan die de vraag oproept:waarom is er geen leven op deze vreemd aardse wereld? Misschien is het de zwoele temperatuur van -179 graden Celsius (-300 graden Fahrenheit) aan het oppervlak die waarschijnlijk zou voorkomen dat er biochemische reacties plaatsvinden. Maar is er een plaats op Titan waar er hoop is dat biomoleculen, zoals aminozuren, zou kunnen vormen? Een team wilde erachter komen.

Met behulp van beelden en gegevens van het Cassini-ruimtevaartuig en de Huygens-sonde, wetenschappers onder leiding van Dr. Catherine Neish, een planetaire wetenschapper die gespecialiseerd is in inslagkraters aan de University of Western Ontario, ging op jacht naar de beste plekken om biologische moleculen op het oppervlak van Titan te zoeken. Leven, zoals we het kennen, is op koolstof gebaseerd en gebruikt vloeibaar water als oplosmiddel. Het oppervlak van Titan heeft overvloedige koolstofrijke moleculen (koolwaterstoffen) waarvan is aangetoond dat ze aminozuren vormen, de bouwstenen van eiwitten die nodig zijn voor het leven, bij blootstelling aan vloeibaar water in laboratoriumsimulaties.

Hierin ligt het probleem:Titan is veel te koud om vloeibaar water aan het oppervlak te laten zijn. Hoewel dit geen gunstig scenario is voor de vorming van levensdragende moleculen, er is hoop.

Kraters wissen

Radarmetingen van Cassini, die 13 jaar om Saturnus draaide, konden door de optisch dikke atmosfeer van Titan turen, het onthullen van het terrein van deze raadselachtige wereld. Wat werd onthuld was onverwacht - Titan is actief. Cassini's radarinstrument onthulde meren, duinen, bergen, rivierdalen, en niet veel kraters, wat aangeeft dat er processen gaande zijn die Titan weer aan de oppervlakte brengen en oudere kraters vullen of uithollen. De ontdekking van een vergelijkbare wereld als de aarde op negen keer de afstand tot de zon was monumentaal.

Met zo'n bekend landschap op aarde, waar zijn de beste plaatsen om te zoeken naar tekenen van leven? Hoewel de methaanmeren misschien de voor de hand liggende keuze leken, Neish en haar collega's vonden in plaats daarvan kraters en cryovulkanen (gebieden waar vloeibaar water uitbarst van onder het ijzige oppervlak van Titan) als de twee meest aanlokkelijke locaties. Beide functies zijn veelbelovend voor het smelten van de ijzige korst van Titan in vloeibaar water. een noodzakelijke stap om complexe biomoleculen te vormen.

Dr. Morgan Kabel, een technoloog in de sectie Instrument Systems Implementation and Concepts bij NASA's Jet Propulsion Laboratory, in Pasadena, Californië, is expert op het gebied van 'tholins' (organische stoffen die ontstaan ​​wanneer eenvoudige gasmengsels worden blootgesteld aan kosmische straling). Ze merkte op, "wanneer we tholins mengen met vloeibaar water, maken we aminozuren heel snel. Dus elke plaats waar vloeibaar water op het oppervlak van Titan of in de buurt van het oppervlak is, zou de voorlopers van het leven kunnen genereren - biomoleculen - die belangrijk zouden zijn voor het leven zoals we het kennen , en dat is heel spannend."

Kraters zijn het beste

Met zowel cryovulkanen als kraters als letterlijke hotspots voor smelten op Titan, op welke functie moet je je geld inzetten? Voor Neish, het antwoord is ondubbelzinnig kraters, ondanks dat er niet zoveel op Titan zijn als op onze maan.

"Kraters kwamen echt naar voren als de duidelijke winnaar om drie belangrijke redenen, Neish vertelt Astrobiology Magazine. "Eén, is dat we er vrij zeker van zijn dat er kraters op Titan zijn.

Krateren is een veel voorkomend geologisch proces en we zien cirkelvormige kenmerken die vrijwel zeker kraters op het oppervlak zijn, " ze zegt.

Het tweede punt is dat kraters waarschijnlijk meer smelten genereren dan een cryovulkaan, wat betekent dat "ze langer nodig hebben om te bevriezen, zodat [het water] langer vloeibaar blijft, " zegt Nes, eraan toevoegend dat vloeibaar water de sleutel is om complexe chemische reacties te laten plaatsvinden.

"Het laatste punt is dat inslagkraters water moeten produceren met een hogere temperatuur dan een cryovulkaan, ", zegt Neish. Heter water betekent snellere chemische reactiesnelheden, die een belofte inhoudt voor de creatie van levendragende moleculen.

"Water kan in die omgevingen duizenden jaren vloeibaar blijven, of zelfs langer, ", zegt Kabel.

cryovulkanen, anderzijds, zijn niet zo heet. "Als een cryovulkaan uitbarst, het barst meestal uit bij de smelttemperatuur van het ijs, en we denken dat elke 'lava' [in dit geval, een modderige vorm van water] op Titan zwaar gedoteerd zou zijn met ammoniak, die het vriespunt behoorlijk onderdrukt, dus dat zou de lava behoorlijk koud maken, "zegt Neish.

Om de laatste spijker in de kist te slaan voor deze ijzige vulkanen', cryovulkanisme blijkt een meer obscuur en ongrijpbaar proces te zijn. Stel je ijs voor, die minder dicht is dan water, drijvend in een glas water. "Proberen om het water boven op het ijs te krijgen is best moeilijk als je zo'n dichtheidscontrast hebt, "zegt Neish. "Cryovulkanisme is het moeilijkste om te doen en er is heel weinig bewijs van op Titan."

In feite, cryovulkanisme is misschien niet eens echt op Titan. "Sotra Facula [een bergachtig kenmerk op Titan dat een caldera-achtige depressie lijkt te hebben] is misschien wel het beste en enige voorbeeld dat we hebben van een cryovulkaan op Titan." voegt Neish toe. "Dus het is veel zeldzamer, als het al bestaat."

In situ metingen

Sinlap (112 kilometer / 70 mijl in diameter), Selk (90 kilometer/56 mijl), en Menrva (392 kilometer/244 mijl) kraters, dat zijn de grootste verse kraters op Titan, zijn uitstekende locaties om te zoeken wanneer we eindelijk de mogelijkheden hebben om naar biomoleculen in deze kraters te zoeken. Een sonde zou op Titan moeten landen en metingen moeten verrichten om zo'n ontdekking te doen. Maar zijn deze doelen de volgende kandidaten voor een toekomstige Titan-missie? Niet iedereen is overtuigd.

"We weten niet waar we moeten zoeken, zelfs niet met dit soort resultaten, " zegt Dr. David Grinspoon, een Senior Scientist bij het Planetary Science Institute. "Ik zou het niet gebruiken om onze volgende missie naar Titan te begeleiden. Het is voorbarig."

In plaats daarvan, Grinspoon wil meer plekken op Titan opsnuiven. "Omdat er zo weinig is dat we eigenlijk weten over de planeet, het is logischer om eerst een reeks omgevingen te karakteriseren, " hij zegt.

Hoe dan ook, hoewel Titan verbijsterend is, de zoektocht naar de bouwstenen van het leven op deze ijskoude wereld moet ergens beginnen en het resultaat van dit onderzoek geeft ons niet één, maar drie potentiële kandidaten om die zoektocht te beginnen, met hopelijk nog veel meer.

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