To spostrzeżenie może znacząco wpłynąć na nasze rozumienie powstawania życia w Układzie Słonecznym. Tytan pozostaje bowiem jedynym znanym miejscem poza Ziemią z występującymi na powierzchni zbiornikami cieczy – choć zamiast wody wypełniają je płynne węglowodory takie jak metan czy etan.
Tytan: naturalne laboratorium chemiczne
Ten lodowy glob fascynuje badaczy zaskakującymi podobieństwami do naszej planety. Posiada gęstą atmosferę złożoną głównie z azotu i około 2-5 proc. metanu. Analogicznie do ziemskiego obiegu wody, funkcjonuje tu cykl metanowy – z chmurami, opadami i rzekami zasilającymi jeziora oraz morza.
Nie jest to jednak druga Ziemia. Temperatury powierzchni wahają się między -184 a -180°C, tworząc ekstremalnie zimne środowisko. Mimo to w górnych warstwach atmosfery promieniowanie UV i cząstki energetyczne rozkładają metan, generując złożone związki organiczne. Sonda Cassini wykryła tam w trakcie swojej misji 24 różne cząsteczki, w tym kluczowe dla omawianej teorii związki nitrylu o właściwościach amfifilowych.
Jak rodzą się prapęcherzyki?
Opisany mechanizm przypomina finezyjny taniec związków chemicznych. Metanowy deszcz przenosi cząsteczki amfifilowe (o właściwościach podobnych do lipidów) z atmosfery na powierzchnię jezior, gdzie tworzą cienką warstwę na granicy faz.
Przełomowy moment następuje przy uderzeniu kropli deszczu w taflę jeziora. Powstające rozpryski wyrzucają w górę drobne kropelki pokryte jednowarstwową błoną amfifilową. Gdy te opadają, łączą się z warstwą powierzchniową, tworząc struktury o podwójnej błonie.
Stabilne pęcherzyki będą gromadzić się w czasie, podobnie jak odpowiadające im stabilizujące amfifile. W długotrwałym procesie selekcji, najbardziej stabilne pęcherzyki będą się rozmnażać, podczas gdy mniej stabilne będą tworzyć ślepe zaułki — Christian Mayer i Conor Nixon, autorzy badania
Te formacje, zwane azotosomami, początkowo stabilne kinetycznie, mogą z czasem uzyskać trwałość termodynamiczną. Kluczowe jest tutaj to, że mogą one podlegać procesowi przypominającemu ewolucję – przetrwają i „rozmnożą się” jedynie najstabilniejsze konfiguracje.
Dragonfly: nadzieje i ograniczenia
Nadchodząca misja Dragonfly ma dotrzeć do Tytana około 2034 roku. Ten wiropłat wielkości samochodu osobowego będzie pierwszym naukowym dronem eksplorującym inne ciało niebieskie. Koszt przedsięwzięcia to niemałe 3,35 miliarda dolarów – dwukrotnie więcej niż pierwotnie zakładano.
Dragonfly to nie misja do wykrywania życia – to misja badająca chemię, która poprzedzała biologię na Ziemi — Zibi Turtle, główna badaczka misji, w wywiadzie dla NASA
Dragonfly skupi się na kraterze Selk, obszarze bogatym w związki organiczne, gdzie uderzenie meteorytu mogło utworzyć przejściowe zbiorniki ciekłej wody. Instrument DraMS poszuka wzorców chemicznej złożoności, choć nie wykryje bezpośrednio samych pęcherzyków.
Potwierdzenie teorii wymagałoby innych narzędzi – laserowej analizy rozpraszania światła lub spektroskopii Ramana. Takie technologie mogłyby z niezwykłą precyzją wykryć zarówno amfifile w atmosferze, jak i pęcherzyki w jeziorach.
Istnienie jakichkolwiek pęcherzyków na Tytanie zademonstrowałoby wzrost porządku i złożoności, które są warunkami koniecznymi do powstania życia — Conor Nixon, planetolog z NASA.
Co to oznacza dla poszukiwań życia?
Nie ma co się oszukiwać – to wciąż tylko teoretyczny model, który wymaga weryfikacji. Jeśli jednak mechanizm okaże się realny, sugerowałoby to, że pierwsze etapy prowadzące do powstania życia mogą zachodzić w znacznie bardziej ekstremalnych i egzotycznych warunkach niż dotąd przypuszczano. Cóż, na ostateczne potwierdzenie przyjdzie nam poczekać do przylotu Dragonfly – ale sama perspektywa każe z większą otwartością patrzeć na lodowe światy Układu Słonecznego.