NASA istražuje postojanje protostanica na Titanu

Titan je jedini svijet osim Zemlje za koji se zna da ima tekućinu na svojoj površini. Međutim, Titanova jezera i mora nisu ispunjena vodom. Umjesto toga, sadrže tekuće ugljikovodike poput metana.

Smatra se da je tekuća voda na Zemlji bila ključna za nastanak života kakvog poznajemo. Mnogi astrobiolozi pitali su se mogu li Titanove tekućine također pružiti okruženje za stvaranje molekula potrebnih za život, onakvog kakav poznajemo ili možda kakav ne poznajemo.

Novo NASA-ino istraživanje, objavljeno u časopisu International Journal of Astrobiology, opisuje proces kojim bi se stabilne vezikule mogle formirati na Titanu, na temelju našeg trenutnog znanja o atmosferi i kemiji Mjeseca. Formiranje takvih odjeljaka važan je korak u stvaranju prekursora živih stanica ili protostanica. U staničnoj biologiji vezikula je relativno mala unutarstanična, membranom-ovijena vrećica koja pohranjuje ili prenosi tvari.

Proces uključuje molekule zvane amfifili, koje se pod pravim uvjetima mogu samoorganizirati u vezikule. Na Zemlji, ove polarne molekule imaju dva dijela, hidrofobni (koji se 'boji' vode) kraj i hidrofilni (koji voli vodu) kraj. Kada su u vodi, skupine tih molekula mogu se skupiti i formirati kugle nalik loptama, poput mjehurića od sapunice, gdje je hidrofilni dio molekule okrenut prema van kako bi interagirao s vodom, čime se 'štiti' hidrofobni dio s unutarnje strane kugle. Pod pravim uvjetima mogu se formirati dva sloja stvarajući kuglu nalik stanici s dvoslojnom membranom koja obuhvaća džep vode s unutarnje strane.

Međutim, prilikom razmatranja formiranja vezikula na Titanu, istraživači su morali uzeti u obzir okruženje koje se znatno razlikovalo od rane Zemlje.

Maglovita, zlatna atmosfera Titana držala je mjesec obavijenim velom misterije veći dio ljudske povijesti. Međutim, kada je NASA-ina letjelica Cassini stigla do Saturna 2004. godine, naši pogledi na Titan zauvijek su se promijenili.

Zahvaljujući Cassiniju, sada znamo da Titan ima složen meteorološki ciklus koji aktivno utječe na površinu. Većina Titanove atmosfere je dušik, ali postoji i značajna količina metana (CH4). Ovaj metan stvara oblake i kišu, koja pada na površinu uzrokujući eroziju i riječne korita, puneći jezera i mora. Ova tekućina zatim isparava na sunčevoj svjetlosti i ponovno formira oblake.

Ova atmosferska aktivnost također omogućuje nastanak složene kemije. Energija Sunca razgrađuje molekule poput metana, a ti se dijelovi zatim preoblikuju u složene organske molekule. Mnogi astrobiolozi vjeruju da bi nas ova kemija mogla naučiti kako su se molekule potrebne za nastanak života formirale i razvijale na ranoj Zemlji.

Nova studija razmatrala je kako bi se vezikule mogle formirati u uvjetima smrzavanja Titanovih ugljikovodičnih jezera i mora fokusirajući se na kapljice koje se podižu prskanjem kišnih kapi. Na Titanu bi i kapljice i površina mora mogle biti prekrivene slojevima amfifila.

Ako kapljica padne na površinu, dva sloja amfifila se susreću i formiraju dvoslojnu vezikulu, koja zatvara izvornu kapljicu. Tijekom vremena, mnoge od tih vezikula bi se raspršile po jezeru te bi međusobno djelovale i natjecale se u evolucijskom procesu koji bi mogao dovesti do primitivnih protostanica.

"Postojanje bilo kakvih vezikula na Titanu pokazalo bi povećanje reda i složenosti, što su uvjeti potrebni za nastanak života", objašnjava Conor Nixon iz NASA-inog Centra za svemirske letove Goddard u Greenbeltu, Maryland. "Uzbuđeni smo zbog ovih novih ideja jer mogu otvoriti nove smjerove u istraživanju Titana i možda promijeniti način na koji ćemo u budućnosti tražiti život na Titanu."

NASA-ina prva misija na Titan je nadolazeći helikopter Dragonfly, koji će istraživati površinu Saturnovog mjeseca. Iako Titanova jezera i mora nisu odredište za Dragonfly (i misija neće nositi instrument za raspršivanje svjetlosti potreban za otkrivanje takvih vezikula), misija će letjeti s lokacije na lokaciju kako bi proučavala sastav površine Mjeseca, vršila atmosferska i geofizička mjerenja te karakterizirala nastanjivost Titanovog okoliša.