Titan bulan terbesar Saturnus mungkin merupakan harta tanah paling menarik di Sistem Suria sekarang. Tidak menghairankan, memandangkan atmosfer yang padat bulan, persekitaran organik yang kaya dan kimia prebiotik dianggap serupa dengan atmosfera purba Bumi. Oleh itu, para saintis percaya bahawa bulan dapat bertindak sebagai semacam makmal untuk mengkaji proses di mana unsur-unsur kimia menjadi asas bagi kehidupan.
Kajian-kajian ini telah menghasilkan banyak informasi, termasuk penemuan "anion rantai karbon" baru-baru ini - yang dianggap sebagai blok untuk molekul yang lebih kompleks. Dan sekarang, berkat data dari Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) di Chile, sekumpulan penyelidik NASA telah mengesan kehadiran acrylonitrile, unsur kimia lain yang dapat menjadi asas bagi kehidupan di bulan itu.
Kajian yang memperincikan penemuan mereka - bertajuk "Pengesanan ALMA dan potensi astrobiologi vinil sianida di Titan" - diterbitkan dalam jurnal terbitan 28 Julai Kemajuan Sains. Di dalamnya, pasukan menerangkan bagaimana data dari array ALMA menunjukkan bahawa jumlah akrilonitril dalam jumlah besar (C2H3CN) wujud di Titan - kemungkinan besar dalam stratosfera bulan.
Seperti yang dinyatakan oleh Maureen Palmer, seorang penyelidik di Goddard Center for Astrobiology dan pengarang utama di makalah tersebut, dalam siaran akhbar NASA: "Kami menemui bukti yang meyakinkan bahawa acrylonitrile terdapat di atmosfer Titan, dan kami berpendapat bahawa bekalan bahan mentah ini sangat ketara. sampai ke permukaan. "
Juga dikenali sebagai vinil sianida, akrilonitril digunakan di Bumi untuk pembuatan plastik. Pada masa lalu, telah dikhabarkan bahawa sebatian ini dapat hadir di atmosfer Titan. Walau bagaimanapun, baru-baru ini para saintis menyedari kemungkinan bahawa ia menjadi asas bagi makhluk hidup di persekitaran organik Titan yang kaya - dengan bekalan karbon, hidrogen, dan nitrogen yang berterusan.
Ini berdasarkan kajian yang dilakukan pada tahun 2015, di mana satu pasukan saintis Cornell berusaha untuk menentukan apakah sel-sel organik dapat terbentuk di lingkungan Titan yang keras. Memandangkan bulan mengalami suhu permukaan rata-rata -179 ° C (-290 ° F) dan atmosfer terutama nitrogen dan hidrokarbon, membran lapisan ganda (yang merupakan asas kehidupan di Bumi) tidak dapat bertahan di sana.
Namun, setelah melakukan simulasi molekul, pasukan menentukan bahawa sebatian nitrogen organik kecil akan mampu membentuk selembar bahan yang serupa dengan membran sel. Mereka juga menentukan bahawa lembaran ini dapat membentuk sfera mikroskopik berongga yang mereka juluki "azotosom", dan bahawa calon kimia terbaik untuk lembaran ini adalah acrylonitrile.
Bahan seperti itu dapat bertahan dalam metana cair dan pada suhu yang sangat sejuk, dan oleh itu menjadi asas yang paling mungkin untuk kehidupan organik di Titan. Seperti yang dijelaskan oleh Michael Mumma, pengarah Pusat Astrobiologi Goddard:
"Keupayaan untuk membentuk membran yang stabil untuk memisahkan persekitaran dalaman dari luaran adalah penting kerana ia menyediakan kaedah untuk mengandungi bahan kimia yang cukup lama untuk membolehkan mereka berinteraksi. Sekiranya struktur seperti membran dapat dibentuk oleh vinil sianida, itu akan menjadi langkah penting dalam jalan menuju kehidupan di bulan Saturn Titan. "
Demi kajian mereka, pasukan Goddard menggabungkan 11 set data resolusi tinggi dari ALMA, yang mereka dapatkan dari arkib pemerhatian yang digunakan untuk mengkalibrasi array. Dari data tersebut, Palmer dan pasukannya menentukan bahawa akrilonitril relatif banyak di atmosfer Titan, mencapai kepekatan hingga 2.8 bahagian per bilion. Mereka juga memutuskan bahawa itu adalah yang paling biasa di atmosfer Titan.
Di sinilah karbon, hidrogen dan nitrogen dapat terikat secara kimia dari pendedahan cahaya matahari dan zarah-zarah bertenaga dari medan magnet Saturnus. Akhirnya, acrylonitrile akan berjalan melalui atmosfer sejuk dan mengembun untuk membentuk titisan hujan yang akan jatuh ke permukaan. Pasukan ini juga menganggarkan berapa banyak bahan ini akan terkumpul di Ligeia Mare - tasik metana kedua terbesar di Titan - dari masa ke masa.
Akhirnya, mereka mengira bahawa dalam setiap sentimeter padu (cm³) isipadu, Ligeia Mare dapat membentuk sebanyak 10.000.000 azotosom. Itu kira-kira sepuluh kali ganda jumlah bakteria yang ada di perairan di sepanjang kawasan pesisir Bumi. Seperti yang ditunjukkan oleh Martin Cordiner, salah seorang pengarang senior di makalah ini, penemuan ini pasti menggembirakan ketika mencari kehidupan luar bumi di Sistem Suria kita.
"Pengesanan bahan kimia yang relevan dan sukar difahami ini menarik bagi para saintis yang ingin menentukan apakah kehidupan dapat berkembang di dunia yang berais seperti Titan," katanya. "Penemuan ini menambahkan bahagian penting bagi pemahaman kita mengenai kerumitan kimia sistem suria."
Memang, kajian dan asas kesimpulannya cukup spekulatif. Tetapi mereka menunjukkan bahawa dalam parameter tertentu, kehidupan dapat wujud di dalam Sistem Suria kita di luar batas "zon yang dapat dihuni" Matahari kita. Kajian ini juga dapat memberi implikasi dalam perburuan hidup dalam sistem ekstrasolar. Sekiranya para saintis dapat mengatakan secara pasti bahawa kehidupan tidak memerlukan suhu yang lebih panas dan air cair untuk hidup, itu membuka banyak kemungkinan.
Dalam beberapa dekad yang akan datang, beberapa misi dijangka pergi ke Titan, mulai dari kapal selam yang akan menjelajahi tasik metana hingga drone dan platform udara yang akan mempelajari atmosfera dan permukaannya. Sudah, mereka diharapkan dapat memperoleh informasi berharga tentang pembentukan sistem Saturnus. Tetapi untuk menemui bentuk kehidupan yang sama sekali baru? Itu benar-benar akan menghancurkan bumi!
