Czy istnieje życie na Tytanie?

Astronomowie opracowali realistyczny scenariusz tego, jak może wyglądać życie na Tytanie, największym księżycu Saturna. Próbowali ustalić, gdzie może ono występować i jak być liczne.

.Tytan, największy księżyc Saturna, to niezwykły, obcy świat. Jest pokryty rzekami i jeziorami ciekłego metanu, lodowymi głazami i wydmami podobnego do sadzy „piasku”, jego topografia od dawna fascynuje naukowców i zachęca do spekulacji na temat tego, czy formy życia mogą czaić się pod gęstą, mglistą atmosferą.

Astronomowie z University of Arizona i Harvard University, pod kierownictwem Antonina Affholdera i Petera Higginsa, opracowali realistyczny scenariusz tego, jak może wyglądać życie na Tytanie, jeśli w ogóle istnieje, gdzie jego występowanie jest najbardziej prawdopodobne i jak liczne może być. Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie The Planetary Science Journal.

„W naszym badaniu skupiliśmy się na tym, co czyni Tytana wyjątkowym w porównaniu z innymi lodowymi księżycami – jego obfitej zawartości organicznej” – mówi Antonin Affholder z University of Arizona.

Korzystając z modelowania bioenergetycznego, astronomowie odkryli, że podpowierzchniowy ocean Tytana, którego głębokość szacuje się na około 480 kilometrów, może wspierać występowanie form życia, które konsumują materiał organiczny. Analiza wykazała, że chociaż księżyc może być siedliskiem prostych mikroskopijnych organizmów, to prawdopodobnie może utrzymać tylko kilka kilogramów biomasy.

„Wcześniej zakładano, że ponieważ na Tytanie występuje obfita ilość związków organicznych, nie brakuje tam źródeł pożywienia, aby utrzymać życie. W nowym badaniu, zwracamy uwagę, że nie wszystkie te cząsteczki organiczne mogą posłużyć jako pokarm, a ocean jest naprawdę duży i istnieje ograniczona wymiana między nim a powierzchnią, na której znajdują się wszystkie te substancje organiczne, więc jeśli istnieje tam życie, może nie być ono liczne” – podkreśla Antonin Affholder.

Jak tłumaczą astronomowie, badanie skupiało się na najbardziej podstawowych założeniach, ramach, których podjęto próbę opracowania prawdopodobnego scenariusza, tego czy istnieje życie na Tytanie, obejmującego jeden z najprostszych i najbardziej niezwykłych biologicznych procesów metabolicznych – fermentację.

Fermentacja, wymaga jedynie cząsteczek organicznych, ale nie „utleniacza”, takiego jak tlen, który jest kluczowym wymogiem dla innych procesów metabolicznych, takich jak oddychanie.

„Fermentacja prawdopodobnie wyewoluowała wcześnie w historii życia na Ziemi i nie wymaga od nas otwierania żadnych drzwi do nieznanych lub spekulatywnych mechanizmów, które mogły lub nie mogły wystąpić na Tytanie. Życie na naszej planecie mogło pierwotnie opierać się na żerowaniu na cząsteczkach organicznych pozostałych po jej formowaniu się. Dlatego zastanawialiśmy się czy podobne mikroby mogą istnieć na Tytanie. Jeśli tak, to jaki potencjał ma podpowierzchniowy ocean księżyca dla biosfery żywiącej się pozornie ogromnym zapasem abiotycznych cząsteczek organicznych syntetyzowanych w atmosferze, gromadzących się na jego powierzchni i obecnych w jego jądrze” – zaznacza Antonin Affholder.

Naukowcy skupili się w szczególności na jednej cząsteczce organicznej, glicynie, najprostszym ze wszystkich znanych aminokwasów.

„Wiemy, że glicyna występowała stosunkowo obficie we wszystkich rodzajach pierwotnej materii w Układzie Słonecznym. Patrząc na asteroidy, komety, chmury cząstek i gazu, z których powstały gwiazdy i planety takie jak nasz Układ Słoneczny, znajdujemy glicynę lub jej prekursory w prawie wszystkich tych miejscach” – podkreśla Antonin Affholder.

Jednak symulacje komputerowe wykazały, że tylko niewielka część materiału organicznego Tytana może nadawać się do spożycia przez mikroby. Te spożywające glicynę w oceanie ksieżyca byłyby zależne od stałych dostaw aminokwasu z powierzchni, przez grubą skorupę lodową.

Wcześniejsze badania wykazały, że meteoryty uderzające w powierzchnię mogą pozostawić po sobie „roztopione baseny” ciekłej wody, które następnie dostają się pod lód i dostarczają materiały powierzchniowe do oceanu.

.„Nasze nowe badania pokazują, że ten zapas może być wystarczający do utrzymania bardzo małej populacji drobnoustrojów o łącznej masie najwyżej kilku kilogramów – co odpowiada wadze małego psa. Taka maleńka biosfera zawierałaby średnio mniej niż jedną komórkę na litr wody w rozległym oceanie Tytana. W przypadku przyszłej misji szanse na potwierdzenie tego czy życie na Tytanie istnieje, może być trudne i przypominać szukanie igły w stogu siana” – podsumowuje Antonin Affholder.

Oprac. EG