Życie na mroźnym Tytanie?

Ogromny księżyc Saturna może być pełen dziwnych mikrobów, które oddychają wodorem, żywią się acetylenem i wydzielają metan


Naukowcy z amerykańskiej agencji kosmicznej NASA nie kryli zdumienia. Dane, które sonda Cassini przysyła z Tytana, księżyca Saturna, zdają się świadczyć, że na tym przedziwnym globie narodziło się życie. Rojące się w metanowych jeziorach mikroorganizmy zmieniają atmosferę satelity poprzez swą przemianę materii.
A przecież teoretycznie jest to absolutnie wykluczone. Skuty lodem Tytan przypomina mroźną pustynię. Średnia temperatura na tym obiekcie kosmicznym wynosi minus 180 stopni Celsjusza, przy czym różnica temperatur między rejonami równikowymi a polarnymi wynosi zaledwie 3 stopnie. W takich warunkach życie wykorzystujące wodę jako substancję rozpuszczającą istnieć nie może.
Hipotezę, zgodnie z którą tytanowe mikroorganizmy żyją w środowisku płynnego metanu, długo uważano za zbyt fantastyczną. Teorię taką przedstawił już w 2005 r. Chris McKay, astrobiolog pracujący w centrum badawczym NASA w Moffett Field (Kalifornia). Twierdził, że drobnoustroje z lodowatego satelity Saturna oddychają wodorem tak jak Ziemianie tlenem. McKay nie mógł jednak przedstawić dowodów na rzecz swojego modelu tytanowego życia.
Tytan od dawna fascynował astronomów. Jest jednym z kilkudziesięciu księżyców odległego od Ziemi o 1,8 mld km Saturna (najmniejsza odległość to 1,6 mld km, największa - prawie 2 mld km). Sam Tytan od Saturna oddalony jest średnio o 12,2 mln km. To ogromny glob o średnicy 5150 km, półtora raza większy od naszego Księżyca, ustępujący wielkością tylko Ganimedesowi, satelicie Jowisza. Powierzchnia tego ciała niebieskiego jest równa połączonej powierzchni Europy, Afryki i Azji.
Tytan pobudzał też fantazję naukowców i twórców. Właśnie na tym globie rozpoczyna się akcja powieści Stanisława Lema "Fiasko". Wybitny pisarz przedstawił wizję górniczej aktywności człowieka na Tytanie i tak wyobrażał sobie krajobraz saturnowego księżyca: "Pejzaż Tytana, martwa wściekłość gór, nieziemskich barwą w rudej poświacie, dociśniętej brązowymi chmurami do ich grzbietów...".
Ze wszystkich ciał Układu Słonecznego ten satelita Saturna

najbardziej przypomina Ziemię.

"Podobieństwo powierzchni Tytana do naszego globu wywołuje prawdziwe zaskoczenie", powiedziała Rosaly Lopes z Jet Propulsion Laboratory w Pasadenie na konferencji Międzynarodowej Unii Astronomicznej w Rio de Janeiro. Na Tytanie znajdują się ogromne jeziora czy też morza: Kraken Mare, Ligeia Mare, Punga Mare i inne. Jednak wypełnia je nie woda, lecz płynny metan. Kraken Mare, odkryte w pobliżu północnego bieguna globu, jest większe od Morza Kaspijskiego. Powierzchnia Morza Krakena, nazwanego tak od morskiego potwora z legend skandynawskich, sięga 400 tys. km kw.
Zdaniem ekspertów, gdyby człowiek mógł stanąć nad brzegiem tytanowego jeziora, byłby zaskoczony jego krystaliczną przejrzystością.
Do jezior wpadają rzeki metanu, zasilane przez metanowe deszcze, które żłobią w lodowej skorupie satelity niesamowite systemy jaskiń. Na Tytanie wznoszą się łańcuchy górskie, szczególnie liczne w równikowym regionie Xanadu, gdzie osiągają wysokość 1000 m. Nieustannie smagające powierzchnię globu wiatry piętrzą wielokilometrowe wydmy, mające do 150 m wysokości. Nie jest jasne, czy wydmy składają się z drobnych cząsteczek lodu, czy też np. z metanu. Lodowe wulkany, podobne nieco do ziemskich, wypluwają do atmosfery amoniak. Dr Lopes podkreśla: "Azot i metan w atmosferze, do tego amoniak, tworzą takie same warunki środowiskowe, jakie panowały na Ziemi, gdy rodziło się na niej życie. Można się zastanowić, czy środowisko na Tytanie umożliwia powstanie prebiologicznej chemii organicznej, w której na Ziemi ukształtowała się materia ożywiona".
Tytan i Ziemia to jedyne obiekty Układu Słonecznego mające atmosferę, której najważniejszym składnikiem jest azot. Bardzo gęsta powłoka gazowa Tytana składa się w 98% z azotu. Obecny jest w niej również metan, a także złożone molekuły organiczne - etan i acetylen. Wykryto też cyjanowodór, związek wchodzący w skład adeniny, jednej z zasad spirali DNA. Astronomowie przypuszczają, że pod skorupą lodową Tytana, mającą około 80 km grubości, znajduje się ocean wody w stanie płynnym. Być może zamarzanie tego oceanu powstrzymuje zawarty w wodzie amoniak. Teoretycznie w podlodowym oceanie mogło narodzić się

życie oparte na wodzie,

podobne do ziemskiego.
Ogromny satelita Saturna osnuty jest pomarańczowo-żółtymi chmurami, tak gęstymi, że przesłaniają całą powierzchnię globu. Obserwacje optyczne powierzchni są niemożliwe. Od 1 lipca 2004 r. wokół Saturna krąży sonda Cassini, wysłana 15 października 1997 r. przez NASA oraz inne agencje kosmiczne - europejską ESA i włoską ASI. W styczniu 2005 r. na powierzchnię Tytana opadł lądownik Huygens, który odłączył się od Cassiniego. Okazało się, że powierzchnia Tytana przypomina nieco marsjańską, jest na niej tysiąc razy ciemniej niż na Ziemi, uwagę zwracają liczne bloki czy "głazy". Zdaniem naukowców, nie są to jednak struktury skalne, lecz składające się z lodu lub zestalonych węglowodorów.
Do tej pory Cassini przemknął nad Tytanem 69 razy - za każdym razem przy użyciu skomplikowanej aparatury radarowej, spektrometrycznej i innej rozpoznawał atmosferę i powierzchnię księżyca.
Roger Clark z Urzędu Badań Geologicznych Stanów Zjednoczonych pracujący wraz z zespołem dla NASA zbadał najnowsze dane, które przysłała sonda Cassini. Dr. Clarka interesowało przede wszystkim rozmieszczenie węglowodorów na powierzchni satelity. Rezultaty swych prac badacze opublikowali na łamach specjalistycznego magazynu "Journal of Geophysical Research". Okazało się, że na powierzchni Tytana znajdują się związki organiczne: metan, etan i benzen, nie ma jednak acetylenu, którego obecności także należało oczekiwać. Znaczne ilości acetylenu powstają przecież w wyniku oddziaływania promieniowania słonecznego na atmosferę Tytana.
Już przed pięcioma laty Chris McKay sugerował, że acetylen może być pokarmem dla mikroorganizmów na Tytanie. Czyżby tego związku chemicznego nie wykryto, ponieważ bakterie z wielkim apetytem go pałaszują? Specjaliści z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa w Baltimore przeprowadzili studium, które wydaje się potwierdzać tę tezę. Rezultaty tych dociekań przedstawili właśnie w fachowym periodyku "Icarus". Oto pod wpływem energii słonecznej w atmosferze Tytana uwalnia się wodór, który opada na powierzchnię globu, tam jednak

w zagadkowy sposób znika.

Jest to zgodne z hipotezą Chrisa McKaya, według której prymitywne formy życia na Tytanie oddychają wodorem, żywią się acetylenem i wydzielają metan.
Dr McKay promienieje zadowoleniem. "Jeśli okaże się, że to rzeczywiście są ślady życia, stanie się to podwójnie ekscytujące, ponieważ będzie to model życia inny od ziemskiego, opartego na
wodzie". Astrobiolodzy porzucą wreszcie koncepcję życia pozaziemskiego podobnego do życia na naszej planecie, której trzymają się z takim uporem, z jakim w średniowieczu uczeni i Kościół głosili geocentryczną koncepcję wszechświata. Jeśli życie powstało na zamarzniętym Tytanie, to mogło przecież pojawić się w innych ekstremalnych warunkach, np. w kropelkach kwasu siarkowego unoszących się w atmosferze piekielnie gorącej planety Wenus, i zapewne jest we wszechświecie zjawiskiem powszechnym.
Badacze podkreślają jednak, że istnienie mikroorganizmów na satelicie Saturna nie zostało jeszcze udowodnione. Być może acetylen i wodór znikają w następstwie reakcji niemających charakteru biologicznego. Potrzebne są dalsze analizy następnych porcji danych z sondy Cassini, aby wyjaśnić tę zagadkę.
Pewne jest, że na Tytanie panują warunki do prawdziwej eksplozji życia. Jest obfitość wody (aczkolwiek na razie w postaci lodu) oraz substancji organicznych. Brakuje tylko energii. Być może ten księżyc znajduje się na etapie poprzedzającym powstanie życia, przez który przeszła kiedyś Ziemia. Przyszłe badania Tytana mogą pomóc w zrozumieniu, jak narodziło się życie na naszej planecie.
Wybitny brytyjski kosmolog John Zarnecki z Open University przewiduje, że za 4 mld lat, kiedy Słońce przemieni się w czerwonego giganta i ogrzeje Tytana, ten glob stanie się tętniącym życiem rajem. Być może szukający ratunku Ziemianie będą się salwować ucieczką z zamieniającej się w piekło planety właśnie na Tytana.
Prenumerata na prezent