تیتان در لوله آزمایش: شیمیدانان زمینی در جستجوی حیات بیگانه هستند!!

محققان شرایط را در بزرگترین قمر زحل شبیه‌سازی کردند تا ببینند ماده در آنجا چگونه ممکن است زنده شود.

سطح منحصر به فرد تیتان، محل زندگی احتمالی، در اینجا در این مفهوم هنری دیده می‌شود.

ژوریک پیتر / شاتر استوک

با گنجینه‌ای غنی از مولکول‌های آلی و الگوهای آب و هوایی مشابه ما، دانشمندان تیتان را یکی از محتمل‌ترین بندرگاه‌های حیات فرازمینی می‌دانند. مشکل اینجاست که فقط یک بیلیون مایل دورتر است.

فضاپیمای کاسینی ناسا بیش از یک دهه از اطلاعات تیتان را در حین گردش به دور زحل در کنار آن ثبت کرد و در سال 2026 آژانس قصد دارد یک پهپاد به نام سنجاقک را به فضا پرتاب کند که سطح قمر را برای یافتن نشانه‌هایی از فرآیندهای شیمیایی جستجو می‌کند که می‌تواند در مواد بی‌جان نفس بدمد. با این حال، این ماموریت تا سال 2034 فرود نخواهد آمد.

در همین حال، یک تیم تحقیقاتی به رهبری شیمیدانان در دانشگاه متدیست جنوبی در حال مطالعه همان فرآیندها در اینجا روی زمین هستند. در محیط غیرآسمانی یک آزمایشگاه دالاس، تگزاس، آن‌ها چیزی را ایجاد کردند که تیتان در لوله آزمایش می‌نامند: شرایط یک دنیای دورافتاده و عجیب و غریب که در یک استوانه شیشه‌ای کوچک بازتولید می‌شود.

صحنه‌ای آشنا

طبیعتاً این کار کوچکی نیست. حتی تامچه رانچفسکی، محقق اصلی این آزمایش، ادعای درک کاملی از محیط را ندارد. او در نشست پاییزی انجمن شیمی آمریکا گفت: «تقلید از تیتان فوق‌العاده دشوار است.

تیتان مکانی شگفت‌انگیز است. این تنها قمر با اتمسفر قابل توجه مانند زمین است که بیشتر از نیتروژن تشکیل شده است. همچنین این تنها جرم آسمانی دیگر است که با رودخانه‌ها، دریاچه‌ها و دریاهای مایع روی سطحش شناخته می‌شود – اگرچه بدیهی است که آنها از H2O ساخته نشده‌اند که در دمای بسیار بالاتر از دمای تیتان یخ می‌زند. رانچفسکی گفت: «روی زمین ما آب داریم. در تیتان متان ، همان نقش آب را ایفا می‌کند.

این نهرها و استخرها آب و هوای با چرخه‌های هیدرولوژیکی مشابه آنچه ایجاد می کنند که ما را حفظ می‌کنند. متان از سطح تبخیر می‌شود، در اتمسفر متراکم می‌شود و باران می‌بارد تا مخازنی را که از آنجا آمده دوباره پر کند. این چرخه تکرار سیاره خودمان در سال‌های اولیه‌اش است، قبل از اینکه همین پدیده‌ها به نوعی دنیایی را که امروز می‌بینیم آغاز کنند. اگر اینجا اتفاق افتاده، چرا آنجا چنین چیزی نیست؟

پایه‌های زندگی

پس از تکرار این ویژگی‌ها در لوله آزمایش، محققان دو ترکیب مبتنی بر کربن را اضافه کردند که گمان می‌رود با تمام آن متان مخلوط می‌شود: استونیتریل و پروپیونیتریل. علیرغم وضعیت آنها به عنوان حلال‌های آلی رایج، که برای هر شیمیدانی آشناست، ساختار آنها به عنوان جامد به خوبی درک نشده است. اما رانچفسکی و همکارانش دریافتند که در تیتان، آنها معمولاً کریستال‌های معدنی قطبی شده هستند و می‌توانند به عنوان الگوهایی برای مونتاژ سایر ترکیبات آلی – تجمعی با پتانسیل برای تولید ماده زیستی – عمل کنند.

با این حال، رانچفسکی به جای حدس و گمان در مورد امکان حیات بیگانه، ترجیح می‌دهد روی ابهام‌زدایی از منشأ آن تمرکز کند. او گفت: «به نظر من، در حال حاضر نمی‌توانیم به این سؤال پاسخ دهیم. چیزهای زیادی در مورد اصول اولیه آنچه در تیتان وجود دارد که می‌تواند منجر به زندگی شود با آنچه در زمین هنگام شروع زندگی وجود داشت. درک بهتر از نحوه رفتار ترکیباتی مانند استونیتریل و پروپیونیتریل در شرایط مختلف می‌تواند به مدل‌سازی شیمی پری‌بیوتیک کمک کند.

منبع:

Titan-in-a-test-tube: Earthbound chemists search for alien life

By Cody Cottier  |  Published: Wednesday, December 8, 2021

https://astronomy.com/news/2021/12/titan-in-a-test-tube-earthbound-chemists-search-for-alien-life