Στον Τιτάνα, το γιγαντιαίο φεγγάρι του Κρόνου, επικρατεί τόσο κρύο που το νερό είναι παγωμένο και σκληρά όσο ο γρανίτης. Και όμως υπάρχει ένα πλήρης υγρός κύκλος του μεθανίου και του αιθανίου. Έτσι, οι επιστήμονες αναρωτιούνται αν θα μπορούσε επίσης να υπάρχει εκεί πάνω ζωή. Οι νέες ανακαλύψεις έχουν έναν τρόπο να σκαλίσουμε παλιούς ορισμούς. Πάρτε, για παράδειγμα, την έννοια του κατοικήσιμου πλανήτη.
Ο καθιερωμένος ορισμός του “κατοικήσιμου κόσμου” είναι ένας κόσμος με νερό σε υγρή μορφή στην επιφάνειά του. Η «κατοικήσιμη ζώνη» γύρω από ένα αστέρι ορίζεται σαν μια περιοχή Goldilocks – ούτε πολύ ζέστη, ούτε πολύ κρύο – όπου μπορεί να υπάρχει ένας υγρός πλανήτης ή και φεγγάρι.
Δεξιά: Τα ασυνήθιστα μαύρα σχήματα σε αυτήν την εικόνα από το ραντάρ του Cassini που βρίσκονται στην βόρεια πολική περιοχή του Τιτάνα, πιστεύεται ότι είναι ρευστές λίμνες μεθανίου-αιθανίου.
Και έπειτα υπάρχει ο Τιτάνας, το γιγάντιο φεγγάρι του Κρόνου που βρίσκεται πολύ πολύ μακριά από τον καθιερωμένο ορισμό για έναν κατοικήσιμο τόπο, όπως τον ξέρουμε εδώ πάνω στη Γη. Η θερμοκρασία στην επιφάνειά του κυμαίνεται περίπου στους μείον 179 βαθμούς Κελσίου. Στη θερμοκρασία αυτή, το νερό είναι σκληρό όσο κι ένας βράχος από γρανίτη.
Κι όμως, πολλοί επιστήμονες πιστεύουν τώρα ότι η ζωή μπορεί να έχει βρει έναν τρόπο να αναπτυχθεί στον Τιτάνα. Το νερό μπορεί μεν να έχει παγώσει, αλλά τόσο το μεθάνιο όσο και το αιθάνιο είναι υγρά. Στη διάρκεια των τελευταίων ετών, κάποια όργανα μέσα στο διαστημικό σκάφος Cassini της NASA, καθώς και εικόνες που τραβήχτηκαν από το διαστημικό σκάφος Huygens της ESA μας αποκάλυψαν ένα εκπληκτικό κόσμο με ένα πλήρες υγρό κύκλο, όπως και ο υδρολογικός κύκλος της Γης, αλλά με βάση το μεθάνιο και το αιθάνιο κι όχι το νερό.
«Αυτό που πραγματικά βρήκε το Cassini στον Τιτάνα, μετά το 2004, ήταν ένας κύκλος μεθανίου-αιθανίου που μοιάζει με το είδος του υδρολογικού κύκλου που βλέπουμε στη Γη», λέει ο Jonathan Lunine, από το Πανεπιστήμιο της Αριζόνα. Το Cassini μας αποκάλυψε ποτάμια και λίμνες μεθανίου-αιθανίου, λίμνες που εξατμίζονται για να σχηματίσουν νέφη, σύννεφα που στέλνουν σαν βροχή υδρογονάνθρακες πίσω πάνω στην επιφάνεια του Τιτάνα, που κάνει ποτάμια και συγκεντρώνεται σε λίμνες. Είναι ο μοναδικός κόσμος στο ηλιακό μας σύστημα, εκτός από τη Γη, όπου υπάρχει ένας πλήρης υγρός κύκλος. Μόνο που δεν υπάρχει νερό.
Αλλά υπάρχουν άφθονοι υδρογονάνθρακες. Το μεθάνιο και το αιθάνιο είναι τα πιο απλά μόρια από τους υδρογονάνθρακες. Από μόνα τους, είναι περιορισμένου βιολογικού ενδιαφέροντος. Αλλά είναι ευπροσάρμοστα: μπορούν να φτιάχνουν πολλά μόρια μαζί φανταστικά πολύπλοκες δομές. Πράγματι, οι σύνθετοι υδρογονάνθρακες αποτελούν τη βάση αυτού που αποκαλούμε ζωή. Έτσι, θα πρέπει να αναρωτηθούμε: έχει η χημεία των υδρογονανθράκων στον Τιτάνα διαβεί το όριο από την άψυχη ύλη σε κάποια μορφή ζωής;
Ένα πράγμα είναι σίγουρο: εάν υπάρχει ζωή στον Τιτάνα, δεν είναι η ζωή όπως τη γνωρίζουμε. Δεν υπάρχει κανένας τρόπος ώστε μια μορφή γήινης ζωής να μπορούσε να ξεκινήσει ή να μπορούσε να επιβιώσει στον Τιτάνα. "Το DNA και το RNA", λέει ο Lunine, "σχηματίζονται από ενώσεις που απαιτούν οξυγόνο και φώσφορο, και υπάρχει πολύ λίγο οξυγόνο στο σύστημα του Τιτάνα." Και η ίδια η δομή του DNA, εξαρτάται από το υγρό νερό. "Το DNA σχηματίζει μια έλικα λόγω των δεσμών υδρογόνου που κάνει το νερό." Η ζωή στον Τιτάνα "θα πρέπει να βρει άλλα μόρια για να μεταφέρουν την πληροφορία." Επιπλέον, εξ αιτίας της πολύ ψυχρής θερμοκρασίας του Τιτάνα, το ποσό της ενέργειας που διατίθεται για να φτιαχτούν σύνθετες βιοχημικές δομές είναι περιορισμένο. Όμως, όπως επισημαίνει ο Jonathan Lunine, αυτό δεν είναι κατ ‘ανάγκη απαγορευτικό. “Δεν έχουμε πολλή εμπειρία με τη χημεία που θα μπορούσε να αναπτυχθεί στις θερμοκρασίες αυτές. Δεν ξέρουμε τι είναι δυνατό να γίνει.”
Τα νέφη είναι σαφώς ορατά σε αυτήν την υπέρυθρη εικόνα του Cassini, της νότιας πολικής περιοχής του Τιτάνα.
Η ευκαιρία να ανακαλύψουμε μια μορφή ζωής με διαφορετική χημική βάση από ότι έχει η ζωή στη Γη, έχει οδηγήσει ορισμένους ερευνητές να θεωρήσουν τον Τιτάνα σαν το σημαντικότερο κόσμο στον οποία μπορούν να ψάξει για εξωγήινη ζωή. Σε μια πρόσφατη δημοσίευση στο περιοδικό Astrobiology, ο Robert Shapiro, καθηγητής Χημείας στο Πανεπιστήμιο της Νέας Υόρκης, και ο Dirk Shulze-Makuch του Πολιτειακού Πανεπιστημίου Washington βαθμολόγησαν τον Τιτάνα σαν τον στόχο με την υψηλότερη προτεραιότητα για έρευνα, με μεγαλύτερη προτεραιότητα ακόμη και από τον Άρη.
Τον Άρη, την Ευρώπη, το φεγγάρι του Δία, καθώς τον Εγκέλαδο, το φεγγάρι του Κρόνου, οι αστροβιολόγοι θεωρούν σαν το κέντρο των προσπαθειών τους σχετικά με το κυνήγι της ζωής με βάση το νερό. Αλλά μια τέτοια ζωή, ακόμα κι αν βρεθεί, θα μπορούσε να έχει κοινή και ενιαία προέλευση με την ζωή που υπάρχει στη Γη. Για παράδειγμα αυτή να ξεκίνησε κάπου και να μεταφέρθηκε από μετεωρίτες σε άλλους κόσμους. Αυτό όμως δεν ισχύει για τον Τιτάνα. Αν υπάρχει ζωή στον Τιτάνα, αυτή πρέπει να προέκυψε ξεχωριστά από τη ζωή πάνω στη Γη.
Εν τούτοις, δεν συμφωνούν όλοι ότι ο Τιτάνας είναι η πρώτη προτεραιότητα. Έτσι η NASA και η ESA έδωσαν πρόσφατα την εντολή για μια αποστολή στο σύστημα του Δία, που θα διερευνήσει την Ευρώπη, με την επόμενη αποστολή στο εξωτερικό ηλιακό σύστημα. Μπορεί να περάσουν και δεκαετίες πριν από μια άλλη σημαντική αποστολή για να πετάξει στον Κρόνο και τον Τιτάνα.
Αλλά θα μπορούσε να ξεκινήσει ήδη από το 2015, μια μικρότερη και λιγότερο δαπανηρή αποστολή, με μία διαστημοσυσκευή που θα προσεδαφιστεί στον Τιτάνα. Είναι γνωστή ως Titan Mare Explorer (TIME) που θα φθάσει εκεί το 2022 ή το 2023. Η Ellen Stofan υπεύθυνη για την αποστολή TIME, περιγράφει την διαστημοσυσκευή ως μια σημαδούρα σε σχήμα κάψουλας που θα βουτήξει σε μια από τις βόρειες λίμνες του Τιτάνα και θα επιπλέει σε όλη την επιφάνεια του για τουλάχιστον δύο ημέρες του Τιτάνα ή για δεκαέξι ημέρες Γης, αναλύοντας την χημεία της λίμνης.
Η πρόταση για την διαστημοσυσκευή Titan Mare Explorer
«Έχουμε σκεφτεί να υπάρχει ένας αριθμός οργάνων επί του σκάφους. Το πιο σημαντικό από μια καθαρά επιστημονική άποψη είναι ένα φασματόμετρο μάζας,» λέει ο Stofan. «Θα παίρνουμε ουσιαστικά μια γουλιά από το νερό της λίμνης, πολλές φορές, και θα τα αναλύει για βρει τις όποιες χημικές συνθέσεις τους. Εμείς ξέρουμε ότι υπάρχει μεθάνιο, γνωρίζουμε ότι υπάρχει το αιθάνιο, "αλλά το TiME θα κάνει μια απογραφή πιο σύνθετων οργανικών ενώσεων (υδρογονάνθρακες), αρκετά καλά.
Αν υπάρχει ζωή στον Τιτάνα, μπορεί να είναι δύσκολο να εντοπιστεί. "Δεν περιμένω να πάμε σε αυτές τις λίμνες και να δούμε όμορφες νηματώδεις κατασκευές από κύτταρα, μακροσκοπικές σε μέγεθος ή να τις δούμε», διευκρινίζει ο Lunine, ο οποίος είναι συν-ερευνητής σχετικά με την προτεινόμενη αποστολή TiME. Οι ενδείξεις για την όποια ζωή θα μπορούσαν να είναι περίπλοκες. "Θα πρέπει να κοιτάξουμε για συγκεκριμένες ιδιαιτερότητες ως προς τη σύνθεση, τους υδρογονάνθρακες που θα είναι λίγοι ή και περισσότερο από το αναμενόμενο.
Κανείς δεν ξέρει "τι συμβαίνει στην οργανική χημεία του περιβάλλοντος του Τιτάνα," προσθέτει ο Lunine. "Πλησιάζει σε ένα είδος χημείας που μπορούμε να ονομάσουμε ζωή αλλά εργάζεται μέσα στους υγρούς υδρογονάνθρακες; Δεν ξέρουμε την απάντηση σε αυτό το ερώτημα. Αλλά η απάντηση είναι βαθιά.”
Διότι, αν η απάντηση είναι ναι, αυτό σημαίνει ότι η προέλευση της ζωής έχει γίνει περισσότερο από μία φορές. "Αν η απάντηση είναι ναι, τότε αυτό μας λέει ότι η ζωή … πρέπει να είναι ένα κοινό αποτέλεσμα των πλανητικών διεργασιών στο σύμπαν."
Κι αν η απάντηση είναι ναι, αυτό σημαίνει ότι δεν είμαστε μόνοι στο σύμπαν.
Astrobiology της NASA, http://www.physics4u.gr/blog/
ΠΗΓΗ
