Az élet építőkövei a Szaturnusz legnagyobb holdján?

Az új felfedezések szerint a földi élet építőkövei nem csak az ún. „őslevesből”, hanem a levegőből is származhattak.

Laboratóriumi vizsgálatok alapján a kutatók lehetségesnek tartják, hogy a Titán vékony, ködszerű atmoszférája ötféle, a DNS és RNS felépítésére alkalmas nuleotid bázist, illetve néhány egyszerű, a fehérjék építőelemeiként ismeretes aminosavat tartalmaz.

„Azt persze nem mondhatjuk, hogy a Titánon nagy valószínűséggel nagy tömegben lennének a földiekhez hasonló madarak, halak, vagy akár csak mikrobák is – hangsúlyozta véleményét Sarah Hörst, az Arizonai Egyetem Hold-és Bolygókutatási Laboratóriumának végzős egyetemi hallgatója, a tanulmány egyik szerzője. „Ha a Titánon egyáltalán létezik élet, az – egy csomó különböző ok miatt – valószínűleg nem a földi élethez hasonló molekulákból áll” – jelentette ki. „Először is, a Titán sokkal hidegebb, mint a Föld – az átlagos hőmérséklet mínusz 180°C. Ezen túlmenően, a földi élet a vízre épül, a Titánon pedig nincs az élet számára megfelelő formában felszíni víz. Jóllehet, a Titánon léteznek tavak, azokról úgy tartják, hogy folyékony metánból állnak.

Hörst és kollégái sokkal inkább azon a véleményen vannak, hogy eredményeik azt igazolhatják, hogy a földi élet – legalább is részben – légkörből származó elemekből is keletkezhetett, mintegy sugallva ezzel azt, hogy általános elképzelés szerint a Föld felszínén lévő ősleves kiegészül egy újabb képpel, az égen megjelenő őslégkörrel.

„Az egyik ok, ami miatt ezt a kérdést izgalmasnak tartjuk, az, hogy a Titán légköre rávilágít arra, hogy egy hasonló légkörben milyen típusú molekulák tudnak kialakulni” – mondotta Hörst.

A Titán esetében azért vizsgálhatjuk ezt a folyamatot, mivel ott most éppen ez megy végbe. Számos bizonyíték van már viszont arra is, hogy a Föld korai stádiumában a mai Titánéhoz hasonló légkörrel rendelkezett, és valószínűleg számos olyan exoplanéta (Naprendszeren kívüli bolygó) létezik, amelyen hasonló kémiai folyamatok játszódnak le.

Laboratóriumban lemásolt Titán molekulák
A kaliforniai Pasadenában, az Amerikai Csillagászati Társaság Bolygókutatási Részlegének ülésén bemutatott új laboratóriumi eredmények a NASA Cassini szondájának nemrég történt, a 2004 óta folytatott Szaturnusz-kutatásból származó két felfedezésén alapulnak. Az egyik felfedezés az, hogy a Titán nitrogénből, metánból és más szénhidrogénekből álló légkörét a közeli, a bolygó déli féltekén lévő gejzírek által kilökődött anyagból képződött Enceladus nevű jéghegyből származó folyamatos oxigénion áramlás táplálja. A Cassini továbbá azt is felfedte, hogy a Titán atmoszférájának magasabb régiói – a felszíntől mintegy 1000 kilométerre – nagyon nagy molekulákat is tartalmaznak.

„Ez az, amit előre senki nem jósolhatott meg, nincs rá magyarázat, senkinek sincs még csak elképzelése sem, miért van ez így. Viszont a szonda akárhányszor elröpül a Titán fölött, újra és újra kimutatja őket, tehát el kell ismernünk valós létüket” – fogalmazott Hörst.

Ami Hörst-öt és munkatársait igazán érdekelte, az az, hogy kimutassák, milyen típusú óriásmolekulák keletkeznek akkor, amikor a Titán légkörébe oxigén lökődik be. Így aztán a munkacsoport a laboratóriumban leutánozta a hold atmoszféráját, és olyan energiával sugározta be, mint amilyen ismereteik szerint a Nap sugárzásából érkezik hozzájuk. Hörst ezután egy listát készített az érdekesnek látszó molekulákról – beleértve az aminosavakat és DNS bázisokat – amelyek a mintából képződhettek, és egy számítógépes program segítségével összevetette őket a kísérletben kapott tényleges eredményekkel.

„Készítettem egy listát, betápláltam a számítógépbe, megnyomtam az entert, aztán otthagytam a gépet” – mesélte Hörst. „Amikor visszajöttem, a számítógép éppen akkor írta ki a megtalált molekulák hosszú listáját, én egy percig álltam ott, majd elmentem… ez nem lehet igaz. Úgy gondolom, hogy számos kutató esetében, ha izgalmas eredményre jutnak, az első reakció az, hogy valamit elrontottam. Így aztán újra átfutottam a listát, majd kézzel is átnéztem az adatokat és a molekulák még sehol sem voltak.”

A földi élet a magas légkörben alakult ki?
Hörst hozzátette, hogy az új eredmények azért nem jelentik feltétlenül azt, hogy a Titán tele van ezekkel a molekulákkal: „A laboratóriumban nem lehet a Titán légkörét pontosan rekonstruálni” – mondta. Miközben a Cassini láthatja a Titánon lévő molekulák alapvető komponenseit, a kísérlet nem adott megoldást arra, hogy pontosan milyen az atomok elrendeződése.

Viszont, ha a Titán légkörében valóban képződnek nukleotidok és aminosavak, lehetséges, hogy a korai földi atmoszféra is forrása lehetett ezeknek a molekuláknak.

„A földi élet keletkezésével kapcsolatos standard elképzelés az, hogy a légkörben szerves anyagok képződnek, majd azok folyékony vízben landolnak, ahol igen izgalmas dolgokat művelnek” – fejtette ki Hörst.

Azonban az egyébként nagyon stabil nitrogén és szénhidrogének széttördeléséhez nagyon sok energia szükséges. A felszínen az egyedüli dolog, aminek elegendő energiája van, az a villámlás, mivel a napból származó nagy energiájú sugárzás nem jut be kellő mélységben a légkörbe. És ha a villámlás az egyedüli energiaforrásunk, ez azt jelenti, hogy vannak molekuláink, amelyek a bolygó egy elszigetelt részén keletkeztek, és senki nem tud róluk.

A molekuláknak az atmoszférában történő képződése azt jelenti, hogy a napsugárzás ténylegesen elegendő energiaforrás lehet, így a reakciók bárhol lejátszódhatnak, nem kell hozzájuk sem földfelszín, sem víz, így a molekulák sokkal hozzáférhetőbbek az élet keletkezése szempontjából.

„Végül is, annak ellenére, hogy az élet jeleit jelentő molekulák ott vannak a Titánon, új próbát kell végezni sokkal érzékenyebb műszerekkel, és még évekre vagyunk attól, hogy valami történhessen” – szögezte le Hörst. „Az lehet majd a végjáték, ha küldünk egy missziót, amely képes lehet arra, hogy detektálja ezeket a dolgokat” – tette hozzá. Addig pedig, nincs más, mint vizsgálódni a laboratóriumban.

Szöveg: Victoria Jaggard

Kapcsolódó cikk:
Lehet élet a Szaturnusz holdján?