Fotoğraf kredisi: UA
Cassini uzay aracı Satürn'e doğru uçarken, Dünya'daki kimyagerler Satürn'ün uydusu Titan'ın atmosferinde yağmur gibi plastik kirlilik yapıyorlar.
Bilim adamları, organik katıların milyarlarca yıldır Titan'ın gökyüzünden düştüğünden şüpheleniyor ve hayata doğru bir sonraki kimyasal adım için zemin hazırlayan bileşikler olabilir. Arizona Üniversitesi üniversite deneylerinde Cassini bilim adamlarının Titan verilerini yorumlamasına ve Titan’ın yüzeyine organik bir kimya laboratuvarı yerleştirecek gelecekteki bir misyon planlamasına yardımcı olacak laboratuvar deneylerinde işbirliği yapıyorlar.
Arizona Üniversitesi'ndeki Mark A. Smith’in laboratuvarındaki kimyagerler, Titan’ın atmosferinin analogunu elektronlarla bombalayarak Titan’ın gökyüzünden yoğuşanlar gibi bileşikler oluştururlar. Bu “tholinler” üretir mi? Titan’ın üst azot-metan atmosferinde bulunan organik polimerler (plastikler). Titan’ın tholinleri ultraviyole güneş ışığı ve Satürn'ün manyetik alanından çıkan elektronlar tarafından oluşturulur.
Tholinler, yaşamın temel yapı taşları olan amino asitleri üretmek için çözünmelidir. Ancak kimyagerler, Titan'ın etan / metan göllerinde veya okyanuslarında tholin'in çözünmeyeceğini biliyorlar.
Bununla birlikte, su veya amonyak içinde kolayca çözünürler. Ve 20 yıl önce yapılan deneyler, sıvı suda tholinlerin çözülmesinin amino asitler ürettiğini göstermektedir. Sıvı su verildiğinde, Titan’ın primordial çorba versiyonunda demlenen amino asitler olabilir.
Oksijen, dünyadaki yaşam için bir diğer vazgeçilmezdir. Ancak Titan'ın atmosferinde neredeyse hiç oksijen yoktur.
Ancak geçen yıl, UAs Ay ve Gezegen Laboratuvarı'ndan Caitlin Griffith, Titan yüzeyinde su buzu keşfetti. (Bkz. Titan, Icy Bedrock'un Hakim Olduğu Bir Yüzeyi Ortaya Koyuyor.) UA gezegensel bilim adamı Jonathan Lunine ve diğerleri, Titan üzerinde volkanlar patladığında, bu buzun bir kısmının eriyebileceğini ve manzara boyunca akabileceğini teorize ediyorlar. Kuyruklu yıldızlar ve asteroitler Titan'a çarptığında da benzer akışlar ortaya çıkabilir.
Daha da iyisi, Titan'ın suyu hemen donmayabilir çünkü muhtemelen yaklaşık 1000 yıldır sıvı kalabilmek için yeterli amonyak (antifriz) ile bağlanmıştır, Smith ve Lunine geçen Kasım ayında “Astrobiyoloji” sayısında yayınlanan bir araştırma makalesinde kaydetti.
Titan aşırı derecede soğuk olmasına rağmen - yaklaşık 94 derece kelvin (eksi 180 derece Santigrat veya eksi 300 derece Fahrenheit) - su yüzeyde kısa bir süre akabilir, oksijen ve kimya için bir ortam sağlayabilir.
Tüm bunların birlikte nasıl çalışabileceğini daha fazla anlamak için Smith’in grubu laboratuarda tholinler üretiyor, spektroskopik özelliklerini analiz ediyor ve kimyalarını anlamaya çalışıyor.
Bileşiklerin Titan yüzeyinde erimiş su ile nasıl reaksiyona gireceğini, hangi bileşikleri yapacaklarını ve bu nedenle gerçekten ne aramamız gerektiğini öğrenmeye çalışıyoruz ”dedi. “Biz sadece yüzeyde atmosferik plastik değil, milyarlarca yıl boyunca zaman ve enerji girdisinin sonucunu arıyoruz.
“Ne tür moleküllerin evrimleştiğini ve biyolojik moleküllerin ilkel Dünya'da nasıl geliştiğine dair fikir verebilecek yollar boyunca evrimleştiklerini bilmek istiyoruz. dedi.
Mark A. Smith, profesör ve UA’nın kimya bölümü başkanı
Deneylerimizde şu ana kadar öğrendiklerimizden bazıları, bu malzemelerin inanılmaz derecede karmaşık moleküllerin brüt karışımları olması. Smith ekledi. Carl Sagan, hayatının son 10 yılını bu bileşikleri bizimki gibi deneylerde inceleyerek geçirdi. Bulduğumuz şey işini tamamlıyor. Aynı spektroskopik imzaları görüyoruz. ”
Ancak Smith’in grubu, bu moleküllerin çok reaktif olan ve makul bir zaman dilimi içinde Titan yüzeyinde kolayca oksijenlenebilen bileşikler verecek şekilde reaksiyona girebilecek bir bileşen olduğunu da buldu.
“Ve işte bu biz şimdi çözülmeye başlıyoruz ,? Dedi Smith.
Lawrence Berkeley Laboratuarı'ndaki Gelişmiş Işık Kaynağı'ndaki deneylerimizde bu sonbaharda çalışmalarımız çok daha ilginç olacak ”dedi. “Fotokimyasal olarak tholinler oluşturmak için bir senkrotron kullanacağız, bu Titan gazını vakum ultraviyole radyasyonuyla parçalamak için çok enerjik fotonlar kullanacağız.
Vakum ultraviyole radyasyonu Titan'ın üst atmosferindeki azot ve metan moleküllerine çarpar ve onları parçalara ayırır. Bilim adamları, bunun bir elektrik deşarjından oluşan aynı tür polimerleri üretip üretmediğini bilmiyorlar.
? Azot ve metan moleküllerini ışıkla kırabildiğinizde, elektriksel bir deşarj onları ayırdığında oluşanlara benzer polimerler alabilirsiniz. “Veya farklı polimerler alabilirsiniz. Kimya oldukça karmaşıktır ve en basit soruların çoğunun cevaplarını bilmiyoruz. Ama bu deneyleri Berkeley'de yapmamızın nedenlerinden biri.?
Smith’in laboratuvarında devam eden çalışmalar NASA’nın Cassini Misyonu ve Satürn'ün olası takip misyonları ile ilgili bilim adamları için önemlidir. Cassini yörüngesi 1997'de fırlatıldı ve Aralık ayında Titan’ın atmosferine bir araştırma yapacak. Bu Huygens probu önümüzdeki Ocak ayında Titan’ın yüzeyine yüzecek.
Titan'ın kalın turuncu aerosol pus tabakası temelde bir grup organik plastiktir? karbon, hidrojen ve azot polimerleri ”diyor UA’nın kimya bölümü başkanı Smith. “Parçacıklar sonunda Titan'ın yüzeyine yerleşir ve orada devam eden herhangi bir organik kimya için organik hammadde üretirler.”
Cassini’nin Huygens probu aslında bu aerosolü örnekleyen ilk cihaz olacak. Bilim insanlarına bu malzeme hakkında temel kimyasal bilgiler verecektir. Ancak sonda onlara Titan’ın yüzeyindeki organik kimya hakkında fazla bir şey anlatmayacak.
Titan'a robotik bir organik kimya laboratuvarı içeren bir takip görevi, bilim insanlarına yüzeye çok daha ayrıntılı bir görünüm kazandıracak. Deney, Lunine ve Smith tarafından Caltech ve NASA’nın Jet Tahrik Laboratuvarı araştırmacıları ile birlikte tasarlandı.
Lunine NASA'nın Astrobiyoloji Enstitüsü'nün Titan odak grubuna liderlik ediyor ve Huygens probu için üç disiplinlerarası Cassini misyonu bilim adamından biri.
Dünyada ya da hangi gezegendeki yaşamın nasıl oluştuğunu gerçekten bilmiyoruz? Dedi Lunine. Dünya'da nasıl olduğuna dair hiçbir iz kalmamıştır, çünkü Dünya'nın tüm organik molekülleri şimdiye kadar biyokimyasal olarak işlenmiştir. Titan, milyarlarca yıl boyunca cansız kalan gezegensel bir ortamda organik kimya okumak için en iyi şansımız.
Orijinal Kaynak: UA Haber Bülteni
