A Titan, a Szaturnusz holdja meglepte a tudósokat. A csillagászok a légkörében felfedezték a ciklopropenilidént (C3H2), egy rendkívül ritka szénalapú molekulát, amely annyira reaktív, hogy csak laboratóriumi körülmények között létezhet a Földön.
Valójában olyan ritka, hogy még soha nem volt ilyen a légkörben, a Naprendszerben vagy bárhol máshol. Az egyetlen hely, ahol a molekula stabil maradhat, a csillagközi tér hideg üregében található. De ennek alapján lehetséges a bonyolultabb szerves molekulák megjelenése, amelyek egy nap életre kelhetnek.
“A Titanról mint igazi laboratóriumról gondolkodunk, ahol hasonló kémiai anyagokat látunk, mint az ókori Földön, amikor itt született az élet” – mondta Melissa asztrobiológus, a NASA Goddard Űrrepülési Központjának munkatársa.
“A C3H2-nél nagyobb molekulákat fogunk keresni, de tudnunk kell, mi történik a légkörben, hogy megértsük azokat a kémiai reakciókat, amelyek összetett szerves molekulákhoz vezetnek.”
A ciklopropenilidén, amelyet még a NASA kutatói is „nagyon furcsa kis molekulának” neveznek, légköri körülmények között nem tarthat sokáig, mert nagyon gyorsan reagál a molekulákkal más vegyületek képződésére.
Amint a reakció megtörténik, a ciklopropenilidén már nem létezik. A csillagközi térben bármely gáz vagy por nagyon hideg és diffúz, ami gyenge kölcsönhatást jelent, és ciklopropenilidén létezhet.
A Titan nagyon különbözik a csillagközi űrtől. Szénhidrogén tavakkal, szénhidrogén felhőkkel és túlnyomórészt nitrogén atmoszférával, kevés metánnal. A légkör négyszer vastagabb, mint a Földé (amelyet szintén a nitrogén ural). A tudósok azt gondolják, hogy a felszín alatt óriási sós víz van.
2016-ban a NASA Goddard Űrrepülési Központjának, Conor Nixon bolygótudós vezetésével végzett tudóscsoportja a chilei Atacama nagy milliméter / szubmilliméter tömböt (ALMA) használta fel a titán légkörének szondázására szerves molekulák keresése céljából.
A furcsa molekula aláírása a légköri felső légkörben volt, magasan a felszín felett. Összehasonlítva a kémiai profilok adatbázisával, a csoport ciklopropenilidénként azonosította a molekulát. Valószínű, hogy a légkör vékonysága ezen a magasságon hozzájárul a molekula túléléséhez, de hogy miért jelent meg a Titánon, és nem más bolygón, az továbbra is rejtély.
“Amikor rájöttem, hogy a ciklopropenilidént nézem, az első gondolatom az volt:” Nos, ez nagyon váratlan “- mondta Nixon. 'A Titan egyedülálló a Naprendszerünkben. Kiderült, hogy új molekulák kincsesbányája.
A ciklopropenilidén különösen érdekes, mert gyűrűmolekulaként ismert; három szénatomja összekapcsolódik egy gyűrűben (háromszögben, de az elv ugyanaz). Noha a ciklopropenilidénről nem ismert, hogy biológiai szerepet játszana, a DNS és az RNS nitrogén bázisai ilyen molekulagyűrűkön alapulnak.
“Ciklikus jellegük megnyitja a kémia további ágát, amely lehetővé teszi biológiailag fontos molekulák létrehozását” – mondta Alexander Thelen asztrobiológus, a NASA Goddard Űrrepülési Központjának munkatársa.
Minél kisebb a molekula, annál nagyobb a potenciálja – várható, hogy a kisebb, kevesebb kötést tartalmazó molekulákat érintő reakciók gyorsabban fognak bekövetkezni, mint a nagyobb és összetettebb molekulákat érintő reakciók. Ez azt jelenti, hogy a kis molekulákat érintő reakciók változatosabb eredményekhez vezetnek.
A titán már szerves kémiai aktivitás. A nitrogén és a metán napfényben lebomlik, kémiai reakciók lépcsőjét idézve elő. Hogy ezek a reakciók életre kelthetnek-e, arra a kérdésre a tudósok szívesen válaszolnak.
“Megpróbáljuk kideríteni, hogy a Titan lakható-e” – mondta Rosalie Lopez geológus, a NASA sugárhajtómű laboratóriumának munkatársa. “Tehát szeretnénk tudni, hogy a légkörből milyen vegyületek kerülnek a felszínre, majd ha ez az anyag a jégkéregen keresztül bejuthat az alatta lévő óceánba, mert úgy gondoljuk, hogy az óceán ott van, ahol a lakható körülmények vannak.”
A légkörben jelen lévő vegyületek kiderítése nagyon fontos lépés ebben a kutatási folyamatban. A rendkívül ritka molekula, a ciklopropenilidén kulcsfontosságú elem lehet a Titan kémiai életében.
A kutatás a The Astronomical Journal című folyóiratban jelent meg.
Források: Fotó: NASA / JPL-Caltech / Arizonai Egyetem / Idahói Egyetem
