Tytan pomoże w badaniu dalekich planet

W górnych warstwach atmosfery Tytana, bogatych w azot i metan, słoneczne promieniowanie powoduje produkcję różnorodnych organicznych cząsteczek. Niektóre z nich występują także na Ziemi, gdzie są np. ważnymi składnikami komórek.

Międzynarodowy zespół specjalistów kierowany przez grupę z Uniwersytetu w Lizbonie (Portugalia), po analizie słonecznego światła odbijanego przez atmosferę Tytana zauważył ponad setkę różnych, pochodzących od metanu sygnałów w zakresie światła widzialnego.

Znając je, będzie można teraz łatwiej szukać tej substancji na innych planetach - podkreślają badacze.

"Doświadczenie zdobyte w tego typu analizach pomogą w obserwacjach w zakresie podczerwieni prowadzonych z pomocą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba, czy w przyszłej misji Ariel organizowanej przez Europejską Agencję Kosmiczną" - mówi jeden z autorów dokonania Pedro Machado.

Jednocześnie udało się wykryć cząsteczki trójwęgla (C3) - substancję, która może brać udział w reakcjach wytwarzających złożone, oparte na węglu związki.

Jeśli wynik ten się potwierdzi, będzie to pierwsza w historii detekcja trójwęgla na innym niż Ziemia ciele planetarnym. Do tej pory, w Układzie Słonecznym wykryto ten związek tylko w materiale otaczającym jądra komet.

"Atmosfera Tytana działa jak chemiczny reaktor wielkości planety, produkując wiele złożonych, opartych na węglu cząsteczek. Ze wszystkich znanych atmosfer Układu Słonecznego atmosfera Tytana jest najbardziej zbliżona do tej, jaka istniała na wczesnej Ziemi" - mówi Rafael Silva, autor publikacji, która ukazała się w piśmie "Planetary and Space Science" (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0032063323002052?via%3Dihub).

Metan, którego cząsteczki są szybko niszczone przez promienie Słońca, może tymczasem powstawać w procesach geologicznych, ale także mogą go produkować żywe organizmy.

Jego obecność może więc zdradzić wiele informacji na temat tych zjawisk, na różnych planetach. Nowe odkrycie może to znacznie usprawnić.

"Nawet w spektrach o wysokiej rozdzielczości, linie absorpcji światła metanu nie są wystarczająco silne przy ilości tego gazu, jaką możemy badać w laboratorium. Jednak na Tytanie mamy do dyspozycji całą atmosferę, a droga biegnącego przez nią światłą może liczyć setki kilometrów. To sprawia, że oddzielne pasma, które dają słaby sygnał na Ziemi, są bardzo wyraźne na Tytanie" - mówi Silva.

Pozwoli to nie tylko lepiej wykrywać metan, ale także inne cząsteczki, szczególnie w atmosferach o złożonej budowie chemicznej.

"Im więcej wiemy na temat różnych cząsteczek przyczyniających się do złożoności atmosfery Tytana, tym lepiej rozumiemy chemiczną ewolucję, która mogła pozwolić na rozwój życia na Ziemi, lub mieć z nim związek. Uważa się, że niektóre organiczne cząsteczki, które przyczyniły się do rozwoju życia na Ziemi powstały w atmosferze dzięki procesom podobnym do tych, jakie zachodzą na Tytanie" - mówi Silva.

Wykorzystane w badaniu dane pochodziły z działającego w Chile obserwatorium Very Large Telescope (VLT).(PAP)

Marek Matacz

mat/ agt/