Uwaga miłośnicy podróży kosmicznych. NASA potwierdziła wysłanie wiropłata Dragonfly na bogaty w substancje organiczne księżyc Saturna, Tytan.
Wiropłat, którego celem jest dotarcie do Tytana w 2034 r., poleci do kilkudziesięciu obiecujących lokalizacji na Księżycu, szukając prebiotycznych procesów chemicznych powszechnych zarówno na Tytanie, jak i na wczesnej Ziemi, zanim rozwinęło się życie.
Dragonfly ma osiem wirników i lata jak duży dron. Wyobraź sobie helikopter wielkości małego samochodu, zbudowany z superwytrzymałych materiałów odpornych na ekstremalne temperatury. Dragonfly to właśnie taki kosmiczny cud techniki. Zaprojektowany do lotów w gęstej atmosferze Tytana, będzie mógł pokonywać dystanse niedostępne dla lądowników.
Lądując w różnych miejscach Tytana, Dragonfly będzie badać jego atmosferę, powierzchnię i podłoże. Szczególnie interesuje naukowców obecność związków organicznych, czyli „cegiełek życia”, z których mogły powstać pierwsze organizmy na Ziemi.
Dlaczego Tytan? Oto cztery najważniejsze powody
Tytan to fascynujący świat, niczym z filmów science fiction. Ukrywa on pod lodową skorupą oceany ciekłego metanu i etanu, a jego powierzchnia usiana jest jeziorami i wulkanami. Naukowcy podejrzewają, iż pod powierzchnią Tytana mogą kryć się warunki sprzyjające życiu. Dragonfly ma to sprawdzić.
Tytan, z morzami metanu i pomarańczowym smogiem, jest pod pewnymi względami światem najbardziej przypominającym Ziemię, jaki odkryliśmy. Choć jest to jedynie księżyc związany grawitacją ze swoim kosmicznym władcą, Saturnem, Tytan ma wszystkie cechy planety, w tym chmury, deszcz, jeziora i rzeki, a choćby podpowierzchniowy ocean słonej wody.
To jedyny księżyc w naszym Układzie Słonecznym z gęstą atmosferą
Atmosfera to otoczka cząsteczek gazu otaczająca ciało niebieskie. Tutaj, na Ziemi, nasza atmosfera chroni nas przed promieniowaniem słonecznym. Pomaga także utrzymać i rozprowadzać ciepło oraz gazy, które odżywiają życie (np. tlen).
Księżyce też mają atmosferę, ale we wszystkich przypadkach z wyjątkiem jednego są one tak cienkie, iż ledwo je widać. Tytan ma natomiast prawdziwą, bardzo gęstą atmosferę.
DragonflyGęsta atmosfera Tytana oferuje bardzo ważne korzyści w badaniach naukowych, zwłaszcza w połączeniu z jej niską grawitacją (1/7 ziemskiej) i niskimi temperaturami (-179 stopni Celsjusza). Pomoże to Dragonfly z łatwością utrzymać się w powietrzu nad powierzchnią Tytana i latać szybciej i dalej przy użyciu niewielkiej ilości energii.
Naukowcy oczekują, iż Dragonfly przeleci ponad 160 km w ciągu prawie trzyletniej misji – to prawie dwukrotnie więcej niż odległość przebyta przez wszystkie łaziki marsjańskie razem wzięte.
Atmosfera Tytana jest bardziej podobna do ziemskiej niż jakakolwiek inna
Atmosfera Tytana składa się głównie z azotu (około 95 proc.), podobnie jak atmosfera ziemska (78 proc.). Zawiera również około 5 proc. metanu i odrobinę innych związków bogatych w węgiel.
Godną uwagi różnicą między tymi dwoma światami jest tlen, którego nie ma na Tytanie, ale stanowi 21 proc. ziemskiego powietrza. Ale nie zawsze tak było. Kiedy mikroby rządziły naszą planetą 3,8 do 2,5 mld lat temu, na Ziemi nie było tlenu.
Krater uderzeniowy Selk na Tytanie, sfotografowany przez radar orbitera Cassini, ma średnicę 90 km. To na jego zboczach wylądować ma Dragonfly.Zamiast tego powietrze było wypełnione metanem wytwarzanym przez proste mikroorganizmy, które spokojnie rozkwitały w oceanach. Niektórzy naukowcy podejrzewają, iż czasami metan pomagał w tworzeniu nieprzejrzystej pomarańczowej mgły wokół Ziemi, podobnie jak ma to miejsce na Tytanie.
W rzeczywistości całun ten mógł pomóc w pielęgnowaniu życia na naszej planecie, utrzymując Ziemię w umiarkowanym klimacie i odsłaniając większość szkodliwego promieniowania ultrafioletowego Słońca, które może rozkładać DNA. Mogło również dostarczać składników odżywczych, gdyby mikroorganizmy mogły metabolizować cząsteczki organiczne wypadające z powietrza.
Czy Tytan mógłby wyglądać bardzo podobnie do Ziemi miliardy lat temu? Naukowcy tak uważają. Chcą dowiedzieć się za pośrednictwem Dragonfly, czy chemia zachodząca w atmosferze Tytana jest podobna do procesów chemicznych, które ukształtowały ziemskie powietrze.
Więcej o tajemnicach Saturna przeczytasz na Spider’s Web:
Na Tytanie dzieje się intrygująca chemia
Wystarczą tylko dwa składniki atmosfery: metan i azot, aby uwolnić złożoną sieć chemii organicznej, która sprawia, iż Tytan jest wyjątkowy i interesujący dla naukowców. Po tym, jak promieniowanie słoneczne rozdzieli każdą z tych cząsteczek, atomy węgla, wodoru i azotu, mogą ponownie połączyć się, tworząc różnorodne złożone związki organiczne, które osadzają się na powierzchni.
Nazywane są organicznymi, ponieważ zawierają węgiel. Tego typu cząsteczki są budulcem życia na Ziemi. Dlatego naukowcy chcą sprawdzić, jakie związki znajdują się na Tytanie i czy są podobne do tych, które mogły zapoczątkować życie na Ziemi.
Tytan w prawdziwych kolorach.To, czy na Tytanie istnieje życie mikrobiologiczne, jest intrygującym pytaniem. Z jednej strony na powierzchni Księżyca wyraźnie brakuje ważnego składnika: wody w stanie ciekłym. Na Ziemi woda w stanie ciekłym ma najważniejsze znaczenie dla życia, ponieważ między innymi smaruje procesy molekularne i rozprowadza składniki odżywcze.
Z drugiej strony naukowcy nie wykluczyli, iż środowisko ciekłego metanu na Tytanie może sprzyjać występowaniu egzotycznych form życia. W końcu naukowcy wiedzą, iż mikroorganizmy na Ziemi mogą żyć w najbardziej ekstremalnych środowiskach, jakie można sobie wyobrazić, w tym na obszarach o temperaturach znacznie poniżej zera, wysokim promieniowaniu. Czy podobne stworzenia mogłyby przetrwać trudy Tytana?
To eksperyment naukowy prowadzony w czasie rzeczywistym, którego nie można odtworzyć w laboratorium
Naukowcy wciąż pracują nad zrozumieniem, jak powstało życie na Ziemi, gdy planeta miała około miliarda lat. Wielu z nich chciało dowiedzieć się więcej, odtwarzając w swoich laboratoriach pierwotne warunki panujące na Ziemi. Raz po raz próbują wywołać reakcje chemiczne, które zamieniły molekularną zupę młodej Ziemi w morze żywych stworzeń. Jednak skala czasowa życia jest zbyt krótka na eksperymenty laboratoryjne.
DragonflyI tu z pomocą przychodzi Tytan. Wielu naukowców uważa, iż Księżyc może być wirtualnym laboratorium chemii prebiotycznej, która trwa od wieków. Kiedy Dragonfly dotrze na Tytana w 2034 r., zbada kilka miejsc na powierzchni Księżyca o różnej historii geologicznej. Sonda zakończy swoją misję w kraterze uderzeniowym Selk. To tam liczne związki organiczne mogły mieszać się z istniejącą w przeszłości wodą w stanie ciekłym przez dłuższy czas. Teoretycznie są to warunki, które przynajmniej na Ziemi mogłyby sprzyjać życiu.
Kiedy poznamy wyniki?
Misja Dragonfly wystartuje w lipcu 2028 r. Podróż potrwa długo – aż 7 lat. Do Tytana dotrze w 2034 r., a wtedy rozpocznie się prawdziwa kosmiczna ekspedycja. Wiropłat Dragonfly powinien wylądować na wydmach na południowy wschód od krateru Selk, na skraju ciemnego regionu zwanego Shangri-La.
Pierwsze wyniki badań możemy poznać już w 2035 r.
Misja Dragonfly to przełomowy moment w historii kosmicznych eksploracji. Odkrycia na Tytanie mogą zmienić nasze postrzeganie życia we wszechświecie i otworzyć drzwi do dalszych kosmicznych przygód.
