V Osončju je malo mest, ki so tako fascinantna kot Saturnov Lunov Titan. Kjer vodni led tvori gore.
Tako kot Europa in Encleadus bi lahko tudi Titan imel notranji ocean tekoče vode, kraj, kjer bi lahko bilo življenja.
Titan ima plasti in na srečo je v raziskavah raziskovanje nove misije: misija Titan Dragonfly.
Dolgo časa astronomi niso vedeli, kako poseben je Titan. To je zato, ker je Saturnska luna zavita v goste oblake, ki zakrivajo pogled na njeno površino. Pravzaprav so astronomi že dlje časa mislili, da je Titan največja luna v Osončju, saj niso mogli vedeti, kje se ozračje konča in kako se začne tla. Zdaj vemo, da je Ganymede malo večji.
Prvo vesoljsko plovilo, ki je obiskalo Titan, je bil Pioneer 11 leta 1979. Skozi gosto oblake ni mogel videti in niti dvojno vesoljsko plovilo Voyager, ki je sledilo v letih 1980 in 1981. Vendar so zbrali nekaj dodatnih namigov o Titanu, čeprav so odkrili sledi ogljikovodikov v atmosferi, kot so acetilen, etan in propan. Večino njegove atmosfere pa predstavlja dušik, tako kot Zemlja.
Z atmosfero, napolnjeno z dušikom in vsebuje ogljikovodike, se to sliši kot potencialno mesto za iskanje življenja. Mogoče celo življenje, ki uporablja popolnoma drugačno biologijo kot življenje na Zemlji.
Kako je stanovan Titan?
Šele ko je Nasina vesoljsko plovilo Cassini dolgo potovalo do Saturna in je leta 2004 stopilo v orbito okrog obročanega planeta, so bili instrumenti končno sposobni pokukati skozi Titanovo prijetno atmosfero.
V času svoje 13-letne misije pri Saturnu je Cassini 127-krat preletel Titana s pomočjo radarjev in infrardečih instrumentov, da bi videl skozi meglico in razkril značilnosti na površini Titana. Cassini je videl oblake ogljikovodikov, ki deževne ogljikovodike v reke ogljikovodikov zbirajo v ogljikovodikovih jezerih in morjih. Moja poanta je ... ogljikovodiki.
Cassini je spuščal tudi iz pristanišča Huygens pri Evropski vesoljski agenciji, ki se je s padalom spustil skozi ozračje in zabeležil celotno pot in dve uri vožnje. Pristal je na površini in nazaj na Titan poslal prve slike s tal.
Med njima sta Cassini in Huygens razkrila, da je Titan prekrit z organskimi molekulami, v takšnem stanju, za katerega se je mislilo, da je tu na Zemlji obstajal pred 4 milijardami let. Težava je seveda v tem, da je Titan neverjetno hladen. Tako dobite vse te tekoče ogljikovodike, o katerih sem se dogajal in okoli.
Temperatura površine je -179 Celzija ali -209 stopinj Fahrenheita. Samo za primerjavo, najhladnejša temperatura, zabeležena na Zemlji, je približno -92 Celzija ali -133 Fahrenheita.
Atmosfera z debelim dušikom na Titanu pomeni, da ne bi potrebovali vesoljske obleke, če bi se radi sprehodili zunaj na Titanu, le resnično zelo debel plašč.
Torej imate vse te surovine za življenje na površini, v precej debeli atmosferi dušika, tekoči ogljikovodiki delujejo kot topilo in se vrtinčijo kemikalije naokoli. Obstajajo celo ultravijolična sevanja, ki sonce razgrajujejo kemikalije, in spodbujajo nove kemične reakcije z vodikom, metanom in dušikom.
Toda potem imaš brutalno hladno okolje, popolnoma sovražno do življenja na površini.
Dobra novica je, da se zdi, da ima Titan tekoč ocean pod svojo ledeno površino: tako kot Jupiterjeva Evropa in Saturnov Enceladus. To so potrdili s skrbnimi gravitacijskimi meritvami, ki jih je opravil Cassini med 137 leti.
Razlika je v tem, da ima Titan vse gradnike na površini, ki obdaja ocean. Poglejte, kako je to idealno?
V Nasinem laboratoriju za mlazni pogon skupina znanstvenikov poskuša ugotoviti, kako verjetno bi bilo življenje v Titanovih oceanih. Od leta 2023 se upajo lotiti pogojev, ki bi omogočili, da se organske molekule premikajo s površine sveta navzdol v njegove notranje oceane, popolno bivalno okolje.
Trud se imenuje Stanovanje ogljikovodikovih svetov: Titan in onstran.
Njihov prvi cilj je ugotoviti, kako se organske molekule lahko gibljejo po planetu in se prevažajo iz atmosfere, na površje in nato v podzemni ocean.
Nekaj tega dela je že bilo opravljeno z uporabo opazovanj iz velikega milimetra / submilimetarskega sklopa Atacama v Čilu za proučevanje atmosfere Titana in merjenje njegove kemijske vsebnosti.
Čeprav je bil Cassini veliko bližje in je opravil nekatera od teh opazovanj, je ALMA pravzaprav veliko bolj občutljiv na vrste molekul, ki plavajo v Titanovi atmosferi. Opazovalnica je lahko zaznala spremembe ravni v Titanu, saj se metan in molekularni dušik razgrajujeta zaradi sončnega ultravijoličnega sevanja.
Mogoče je, da bodo te organske molekule lahko spuščale v ocean. Lahko pa se organske molekule ustvarijo iz samega Titana in se skozi kriovolkane na površini podajajo navzgor in navzven.
Verjetno je nemogoče neposredno vzorec podzemnega oceana v bližnji prihodnosti, toda če se na površini najdejo namigi, bi se lahko segreta sonda, kot je misija, predlagana za Evropo, stopila skozi led in dosegla ocean. Naredili smo celo epizodo te ideje.
Potem hočejo razumeti, ali so ti podzemni oceani dejansko lahko bivalni, in če so, kakšna vrsta življenja je tam spodaj.
Čeprav je tekoč ocean, ne vemo, ali ima dovolj pravih kemikalij in energije, da lahko preživi. Eden primerov življenja na Zemlji, ki bi lahko pokazal pot, se imenuje Pelobacter acetylenicus, ki napaja acetilen za energijo in ogljik. Raziskovalci načrtujejo, da bi simulirali Titanovo okolje in videli, kako dobro lahko ta bakterija preživi.
Nazadnje, ali obstaja način, da se življenje odpelje nazaj iz oceanov in na površje Titana, kjer ga lahko preučimo od blizu? Čeprav je lahko ledena lupina na Titanu debela 50–80 km, bi lahko v milijonih let prihajalo do geoloških procesov, ki material prinesejo iz oceana na površje.
Za zbiranje teh podatkov bi potrebovali neko robotsko misijo, ki bi se lahko hitro premikala po površini Titana in vzorčila različne lokacije za iskanje dokazov o življenju.
Titan je popolnoma fascinanten in resnično moramo resnično poslati misijo nazaj, da jo preučimo bolj poglobljeno. Z veseljem sporočam, da je NASA uradno izbrala helikopter z jedrskimi baterijami, ki bo leta 2026 odpotoval v Titan.
Imenuje se Dragonfly in morda jo poznate že zaradi sodelovanja, ki sem ga opravil lani z Everyday Astronautom. NASA je poskušala izbirati med Dragonfly in misijo povratka vzorca kometa. Čeprav si želim, da bi obe misiji lahko leteli, bi bila to tudi moja izbira.
Pogoji na Titanu so kot nalašč za leteči stroj. Atmosferska gostota je 4-krat večja od Zemlje, hkrati pa je gravitacija nižja. Letenje na Titanu je nekako podobno plavanju v oceanih Zemlje. Lahko bi si privezali par na krilih na rokah in poleteli na Titanu, kar bi, resno, rad poskusil.
Dragonfly bo opremljen z radioizotopskim termoelektričnim generatorjem, enako vrsto plutonijeve baterije, ki napaja Mars Curiosity, Mars 2020, in številnimi sondami v zunanjem Osončju. Ko plutonij propada, termoelement pretvori toploto v elektriko za pogon vesoljskega plovila.
Dragonfly bo s svojim RTG-om lahko proizvedel dovolj električne energije, da bo letel v atmosferi Titanije, pri čemer naenkrat na približno 8 km naredi daljše in daljše hmelje. Za svojo glavno nalogo bo predvidoma prevozila 175 kilometrov, kar je dvakrat večja razdalja vseh Mars-ovih roverjev skupaj.
Misija naj bi se začela leta 2026, do titana pa bo prišlo približno 8 let, leta 2034.
NASA je za pristajalno mesto izbrala polja sipine sipine Shangri-la blizu ekvatorja, mesto, ki je podobno peščenim sipinam v Namibiji. Skočil bo iz regije v regijo, vohanje in vzorčenje, okolje okoli njega, dokler ne pride do kraterja Selk. To je mesto, ki se zdi, da priča o pretekli tekoči vodi in organskih molekulah.
Točno to je kraj, kjer bi lahko obstajali dokazi o vodi, ki je iz Titanove notranjosti ušla na njegovo površje. Z drugimi besedami, tu lahko ugotovimo, da je Titan nekoč živel ali še vedno živel v svojem notranjem oceanu.
Obstaja še nekaj drugih idej za raziskovanje Titana, vključno s podmornico, ki bi lahko raziskovala ogljikovodična jezera, ter različne ideje o čolnih in celo jadrnico. Naredili smo celo epizodo o drugih možnih misijah na Titanu.
Titan. Vrnili se bomo k Titanu, tokrat pa pošiljamo helikopter, da podrobno razišče ta fascinanten svet. Obenem bodo astronomi in planetarni znanstveniki gradili primer za življenje, danes ali v starodavni preteklosti, in kako bi se lahko premikal s površja v svoje notranje oceane in obratno. In to bi nam lahko pomagalo razumeti, kako bi lahko življenje prišlo na Zemlji.
Viri: NASA / JPL, NASA Inštitut za astrobiologijo
