Partículas recriadas de Titan's Haze podem nos ajudar a entender porquê a vida começou na terreno | Blog Ambiental
Além da terreno, o consenso científico universal é que o melhor lugar para procurar evidências de vida extraterrestre é Mart. No entanto, não é de forma alguma o único lugar.
Além dos numerosos planetas extra-solares que foram designados porquê "potencialmente habitáveis", existem muitos outros candidatos cá em nosso sistema solar.
Isso inclui os muitos satélites gelados que se acredita terem oceanos interiores que poderiam homiziar vida.
Entre eles está Tità, A maior lua de Saturno que possui todos os tipos de química orgânica entre sua atmosfera e sua superfície. Já há qualquer tempo, os cientistas suspeitam que o estudo da atmosfera de Titã pode fornecer pistas vitais para os primeiros estágios da evolução da vida na terreno.
Graças a novidade pesquisa liderada pela gigante de tecnologia IBM, uma equipe de pesquisadores conseguiu recriar as condições atmosféricas de Titan em um laboratório.
Sua pesquisa é descrita em um item intitulado "Imaging Organic Haze of Titan em graduação atômica", que apareceu recentemente na edição de 12 de fevereiro da The Astrophysical Journal Letters.
A equipe de pesquisa foi liderada pelo Dr. Fabian Schulz e Dr. Julien Maillard e incluiu muitos colegas de IBM Research-Zurich, el Universidade de Paris-Saclay, el Universidade de Rouen em Mont-Saint-Aignan, eu Instituto Fritz Haber da Sociedade Max Planck.
noção artístico de um lago na lua de Saturno, Titã. (NASA / JPL-Caltech)
Muito do que sabemos sobre Titã hoje é devido ao Nave espacial Cassini, que orbitou Saturno de 2004 a 2017 e encerrou sua missão mergulhando na atmosfera de Saturno.
Durante esse tempo, a Cassini fez muitas medições diretas da atmosfera de Titã, revelando um envolvente surpreendentemente semelhante à terreno. Basicamente, Titã é o único outro corpo no sistema solar que possui uma atmosfera densa em nitrogênio e processos orgânicos ocorrem.
O que é particularmente interessante é o vestuário de os cientistas acreditarem que muro de 2,8 bilhões de anos detrás, a atmosfera da terreno poderia ter sido semelhante. Isso coincide com o Era Mesoarquiana, um período em que as cianobactérias fotossintéticas criaram os primeiros sistemas de recifes e lentamente converteram o dióxido de carbono atmosférico da terreno em oxigênio gasoso (eventualmente dando origem ao seu atual firmeza de nitrogênio e oxigênio).
Embora se acredite que a superfície de Titã contém pistas que podem melhorar nossa compreensão de porquê a vida surgiu em nosso sistema solar, ter uma visão clara dessa superfície tem sido um problema.
A razão para isso tem a ver com a atmosfera de Titã, que está impregnada por uma densa névoa fotoquímica que dispersa a luz. Quão Leo Gross eu Nathalie Carrasco (co-autores do estudo) explicado em um item recente publicado em IBM Research Blog:
"A névoa de Titã consiste em nanopartículas compostas por uma ampla variedade de moléculas orgânicas grandes e complexas que contêm carbono, hidrogênio e nitrogênio. Essas moléculas se formam em uma cascata de reações químicas quando a radiação (ultravioleta e cósmica) impacta a mistura de metano, nitrogênio e outros gases em atmosferas porquê Titan ".
porquê resultado, ainda há muito que os cientistas não sabem sobre os processos que movem a atmosfera de Titã, o que inclui a estrutura química exata das grandes moléculas que compõem essa névoa.
Durante décadas, os astroquímicos conduziram experimentos de laboratório com moléculas orgânicas semelhantes conhecidas porquê tholins, um termo derivado da vocábulo grega para "turvo" (ou "nebuloso").
Os tolinos se referem a uma ampla variedade de compostos orgânicos contendo carbono que se formam quando expostos aos raios ultravioleta ou à luz solar cósmica.
Essas moléculas são comuns no sistema solar extrínseco e geralmente são encontradas em corpos gelados, onde a classe superficial contém gel de metano que é exposto à radiação. A sua presença é indicada por superfícies com vista avermelhado ou com manchas sépia.
Para o muito de seu estudo, a equipe liderada por Schulz e Maillard conduziu um experimento no qual observaram tholins em vários estágios de treinamento em um envolvente de laboratório. porquê Gross e Carrasco explicado:
"Inundamos um recipiente de aço inoxidável com uma mistura de metano e nitrogênio e, em seguida, disparamos reações químicas por um choque elétrico, imitando as condições da atmosfera de Titã. Em seguida, analisamos mais de 100 moléculas resultantes que compõem o pedágio de Titã em nosso laboratório de Zurique, obtendo imagens de solução atômica de uma dúzia deles com nosso microscópio de força atômica de baixa temperatura feito em lar. "
A nave Cassini da NASA olha para o lado noturno da maior lua de Saturno. (NASA / JPL-Caltech / Instituto de Ciências Espaciais)
Ao resolver moléculas de tamanhos diferentes, a equipe teve um vislumbre dos diferentes estágios em que essas moléculas de névoa crescem, muito porquê a fisionomia de sua constituição química.
Em núcleo, eles observaram um componente chave na atmosfera de Titã à medida que se formava e se acumulava para produzir o famoso efeito de nebulosa de Titã. Dit Conor A. Nixon, um pesquisador do Goddard Space Flight Center da NASA (que não era afiliado ao estudo):
"Este item mostra um novo trabalho inovador no uso da microscopia em graduação atômica para investigar as estruturas de moléculas orgânicas complexas com múltiplos anéis. A estudo típica de compostos gerados em laboratório usando técnicas porquê espectroscopia de tamanho revela proporções relativas dos diferentes elementos, mas não a relação química e a estrutura.
"Pela primeira vez, vemos a arquitetura molecular de compostos sintéticos semelhantes àqueles que se acredita serem a motivo da névoa laranja na atmosfera de Titã. Este aplicativo agora oferece uma utensílio novidade e empolgante para averiguar amostras de materiais astrobiológicos, incluindo meteoritos e amostras retornadas de corpos planetários . "
ou por outra, seus resultados também podem lançar luz sobre o misterioso ciclo hidrológico fundamentado no metano de Titã. Na terreno, este ciclo consiste na transição da chuva entre o estado gasoso (vapor d'chuva) e o estado líquido (chuva e águas superficiais).
Em Titã, o mesmo ciclo ocorre com o metano, que passa do gás metano atmosférico e cai porquê chuva de metano para formar os famosos lagos de hidrocarbonetos de Titã.
Neste caso, os resultados da equipe de pesquisa podem revelar o papel que a névoa química desempenha no ciclo do metano de Titã, incluindo se essas nanopartículas podem ou não flutuar em seus lagos de metano.
ou por outra, essas descobertas podem revelar se aerossóis atmosféricos semelhantes ajudaram ou não a vida na terreno bilhões de anos detrás.
"As estruturas moleculares que agora imaginamos são conhecidas por serem boas absorvedoras de luz ultravioleta," descrito Brut e Carrasco. "Isso, por sua vez, significa que a névoa pode ter agido porquê um escudo que protege as moléculas de DNA na superfície inicial da terreno da radiação prejudicial."
O dispositivo PAMPRE que recriou as partículas de névoa de Titã. (Nathalie Carrasco / Flickr / CC BY-ND 2.0)
Se essa teoria estiver correta, as descobertas da equipe não só ajudariam os cientistas a entender as condições sob as quais a vida surgiu cá na terreno, mas também poderiam indicar para a verosímil existência de vida em Titã.
A natureza misteriosa deste satélite é alguma coisa que os cientistas aprenderam pela primeira vez no início de 1980, quando Voyager 1 i 2 sondas espaciais voaram pelo sistema de Saturno. Desde portanto, os cientistas se juntaram.
Por volta de 2030, a NASA planeja enviar um robô chamado rotor Libélula a Titã para explorar sua superfície e atmosfera e procurar possíveis sinais de vida.
porquê sempre, o trabalho teórico e os experimentos de laboratório conduzidos entretanto permitirão aos cientistas reduzir o foco e aumentar as chances de que a missão (uma vez que chegue) encontre o que procura.