Titan, Saturnov mjesec, iznenadio je naučnike. Astronomi su u njegovoj atmosferi otkrili ciklopropeniliden (C3H2), izuzetno rijedak molekul na bazi ugljika koji je toliko reaktivan da na Zemlji može postojati samo u laboratorijskim uvjetima.
U stvari, toliko je rijetka da nikada prije nije pronađena u atmosferi, Sunčevom sistemu ili bilo gdje drugdje. Jedino drugo mjesto na kojem molekula može ostati stabilna je u hladnoj praznini međuzvjezdanog prostora. Ali na njenoj osnovi moguća je pojava složenijih organskih molekula, koji će jednog dana možda dovesti do života.
“O Titanu mislimo kao o pravoj laboratoriji, u kojoj vidimo hemiju sličnu onoj koja je bila na drevnoj Zemlji kada se ovdje rodio život”, rekla je astrobiologinja Melissa Trainer iz NASA-inog centra za svemirske letove Goddard.
“Tražit ćemo molekule veće od C3H2, ali moramo znati što se događa u atmosferi da bismo razumjeli hemijske reakcije koje dovode do složenih organskih molekula.”
Ciklopropeniliden, koji čak i NASA-ini istraživači opisuju kao 'vrlo čudan mali molekul', ne može dugo trajati u atmosferskim uvjetima, jer vrlo brzo reagira s molekulama da bi stvorio druga jedinjenja.
Jednom kada se reakcija dogodi, ciklopropeniliden više ne postoji. U međuzvjezdanom prostoru bilo koji plin ili prašina su vrlo hladni i difuzni, što znači slabe interakcije i ciklopropeniliden može postojati.
Titan se veoma razlikuje od međuzvjezdanog svemira. Sa ugljovodoničnim jezerima, ugljovodoničnim oblacima i pretežno dušičnom atmosferom sa malo metana. Atmosfera je četiri puta gušća od one na Zemlji (kojom takođe dominira azot). Naučnici misle da se ispod površine nalazi ogroman ocean slane vode.
2016. godine tim naučnika predvođen planetarnim naučnikom Conorom Nixonom iz NASA-inog centra za svemirske letove Goddard koristio je Atacamin veliki milimetarski / submilimetarski niz (ALMA) u Čileu za ispitivanje atmosfere titana u potrazi za organskim molekulima.
Potpis čudnog molekula pronađen je u oskudnoj gornjoj atmosferi, visoko iznad površine. Upoređujući je sa bazom podataka o hemijskim profilima, tim je identificirao molekulu kao ciklopropeniliden. Vjerovatno je da tankoća atmosfere na ovoj nadmorskoj visini doprinosi preživljavanju molekule, ali zašto se pojavio na Titanu, a ne na bilo kojoj drugoj planeti, ostaje misterija.
“Kad sam shvatio da gledam ciklopropeniliden, prva misao mi je bila:” Pa, ovo je stvarno neočekivano “, rekao je Nixon. 'Titan je jedinstven u našem Sunčevom sustavu. Ispostavilo se da je to riznica novih molekula. '
Ciklopropeniliden je od posebnog interesa jer je poznat kao molekul u prstenu; njegova tri atoma ugljika povezana su u prsten (u trokut, ali princip je isti). Iako nije poznato da sam ciklopropeniliden igra biološku ulogu, azotne baze DNK i RNK temelje se na takvim molekularnim prstenovima.
“Njihova cikličnost otvara dodatnu granu hemije koja omogućava stvaranje biološki važnih molekula”, rekao je astrobiolog Alexander Thelen iz NASA-inog centra za svemirske letove Goddard.
Što je molekula manja, to više potencijala ima – očekuje se da će se reakcije koje uključuju manje molekule s manje veza odvijati brže od reakcija koje uključuju veće i složenije molekule. To znači da će reakcije koje uključuju male molekule dovesti do raznolikih rezultata.
Titan je već košnica organske hemijske aktivnosti. Azot i metan se razlažu na sunčevoj svjetlosti izazivajući kaskadu hemijskih reakcija. Mogu li ove reakcije dovesti do života, pitanje je na koje su znanstvenici željni odgovoriti.
“Pokušavamo otkriti je li Titan nastanjiv”, rekla je geolog Rosalie Lopez iz NASA-inog Laboratorija za mlazni pogon. “Dakle, želimo znati koji spojevi iz atmosfere izlaze na površinu, a zatim može li ovaj materijal proći kroz ledenu koru u okean ispod, jer mislimo da je okean tamo gdje su nastanjivi uslovi.”
Otkrivanje koji su spojevi prisutni u atmosferi vrlo je važan korak u ovom istraživačkom procesu. Ciklopropeniliden, izuzetno rijedak molekul, mogao bi biti ključni element u Titanovom hemijskom životu.
Istraživanje je objavljeno u časopisu The Astronomical Journal.
Izvori: Foto: NASA / JPL-Caltech / Univerzitet u Arizoni / Univerzitet u Idahu
