- تاریخ ثبتنام
- 8/12/24
- نوشتهها
- 1,579
- موضوع نویسنده
- #1
مجموعهی منحصربهفرد و غنی ترکیبات آلی موجود در تایتان ممکن است آنطور که به نظر میرسد، در فراهمکردن شرایط زیستپذیری این قمر نقش نداشته باشد.
تایتان، قمر زحل با رودخانهها، دریاچهها و حتی دریاهایی از متان و اتان مایع بهعلاوه یک اقیانوس پنهان زیرزمینی از آب، از مدتها پیش به عنوان مکانی با احتمال وجود حیات بیگانه به سوژهی جذاب مطالعه برای دانشمندان تبدیل شده است.
اکنون پژوهشی جدید سکونتپذیری تایتان را تأیید میکند؛ اما با یک غافلگیری. به گفته پژوهشگران، وجود حیات بیگانه در قمر جذاب زحل امکانپذیر است؛ اما احتمالاً نه به آن فراوانی که پیشتر امیدوار بودیم.
بهگزارش اسپیسداتکام، آنتونین آفهولدر، پژوهشگر پسادکترا و نویسندهی مشترک پژوهش از دانشگاه آریزونا میگوید:
ما تمرکز خود را روی ویژگی منحصربهفرد تایتان در مقایسه با دیگر قمرهای یخی گذاشتیم: محتوای فراوان مواد آلی آن. این تصور مطرح است که به دلیل فراوانی مواد آلی در تایتان، کمبودی در منابع غذایی که بتواند حیات را پایدار نگه دارد، وجود ندارد.
ماموریت کاسینی ناسا بیش از ۱۰۰ بار از کنار تایتان عبور کرد و کاوشگر هویگنس که همراه با این فضاپیما توسط آژانس فضایی اروپا ارسال شده بود، در سال ۲۰۰۵ روی سطح تایتان فرود آمد. هویگنس در مسیر فرود خود، با جمعآوری دادههای ارزشمند از جو متراکم تایتان، مجموعهای از واکنشهای فتوشیمیایی را کشف کرد. این نوع واکنشها که با نور آغاز میشوند، محیط شیمیایی این قمر را شکل میدهند و میتوانند نقشی در زیستپذیری آن ایفا کنند. دلیلش این است که چنین واکنشهایی قادر به تولید مولکولهای آلی پیچیدهای هستند که برخی از آنها میتوانند اجزای سازندهی حیات باشند.
تصویر هنری از دریاچهای در قطب شمال تایتان، قمر زحل، لبههای برجسته و ویژگیهایی شبیه به دیوارههای بلند را نشان میدهد که شبیه به مشخصات دیدهشده توسط کاوشگر کاسینی ناسا است.
NASA/JPL-Caltech
مولکولهای آلی یادشده در نهایت روی سطح تایتان تهنشین میشوند و از طریق تبادل مواد و فرایندهای ژئوشیمیایی احتمالی، راه خود را به سمت اقیانوس پنهان زیر سطح این قمر پیدا میکنند و شاید آبهای تاریک زیرزمینی را به محیطی زیستپذیر تبدیل کنند. اما براساس پژوهش جدید، واژه «شاید» در اینجا کلمهای کلیدی است. به گفتهی آفهولدر:
تمام مولکولهای آلی لزوما دربردارندهی منابع غذایی نیستند. همچنین اقیانوس زیرسطحی تایتان واقعا بزرگ است و از سویی تبادل مواد بین سطح و اقیانوس (محل وجود مواد آلی) محدود است. درنتیجه پیشنهاد میکنیم با نگاهی دقیقتر و چندوجهی به موضوع نگاه کنیم.
پژوهشگرها با استفاده از مدلسازی زیستانرژی، روشی که از شبیهسازی ریاضی برای ارزیابی انرژی لازم برای ایجاد و شکست پیوندهای شیمیایی در یک سیستم زیستی بهره میگیرد، تلاش کردند سناریویی قابل قبول را شناسایی کنند که در آن حیات امکان ظهور در تایتان را دارد. آنها در این ارزیابی به فرآیند ساده و آشنای تخمیر رسیدند.
به گفتهی آفهولدر، تخمیر احتمالاً در ابتدای تاریخ حیات روی زمین شکل گرفته و نیازی نیست در را به سمت مکانیزمهای ناشناختهای باز کنیم که ممکن است در تایتان رخ داده یا رخ نداده باشند.
تخمیر، یک فرایند متابولیک ساده است که در آن موجودات زنده کوچک میکروسکوپی مثل باکتریها، مولکولهای آلی مانند قندها یا کربوهیدراتها را به ترکیبات سادهتری تجزیه میکنند. نکتهی کلیدی اینجاست که این فرآیند بدون اکسیژن انجام میشود که آن را برای جهانی مانند تایتان، جایی که اکسیژن کمیاب یا غایب است، بسیار مرتبط و مهم میسازد. آفهولدر افزود:
ما پرسیدیم آیا ممکن است میکروبهای مشابه روی تایتان وجود داشته باشد؟ اگر چنین باشد، اقیانوس زیرسطحی تایتان چه پتانسیلی برای داشتن زیستکرهای دارد که از منابع ظاهراً عظیم مولکولهای آلی غیرزیستی ساختهشده در جو تایتان که در سطح انباشته میشوند و در هستهاش حضور دارند، تغذیه میکند؟
شبیهسازیهای پژوهشگرها با استفاده از گلیسین، سادهترین اسید آمینهی شناختهشده که نسبتاً در سراسر منظومه شمسی فراوان است، نشان داد که شرایط در تایتان میتواند از نظر تئوری از طریق تخمیر، از حیات میکروبی پشتیبانی کند. بااینحال، بسته به اینکه چه مقدار گلیسین از سطح به پایین راه پیدا کند، فقط بخش کوچکی از مواد آلی تایتان ممکن است واقعاً به اقیانوس زیرسطحی برسد. آفهولدر میگوید:
این مقدار تأمین با وزن کلی چند کیلوگرم، ممکن است فقط برای حفظ جمعیتی بسیار کوچک از میکروبها کافی باشد. چنین زیستکرهی کوچکی بهطور میانگین کمتر از یک سلول در هر لیتر آب در کل اقیانوس عظیم تایتان خواهد داشت. درنتیجه موجودی ارگانیک منحصربهفرد تایتان ممکن است برای ایفای نقش در زیستپذیری این قمر به آن اندازه که فکر میکنیم، در دسترس نباشد.
بنابراین اگر واقعا حیاتی روی تایتان وجود داشته باشد، بسیار کمتراکم خواهد بود و همین مسئله مأموریتهای آینده را بهشدت چالشبرانگیز میکند؛ چرا که به گفتهی تیم پژوهشی، مانند پیدا کردن سوزن در انبار کاه است.
پژوهش ۷ آوریل در نشریهی The Planetary Science Journal منتشر شد.