Bilim adamları Satürn'ün ayını 'zarları' oluşturabilecek kimyasallar buldular
NASA'lı bilim adamları, kimyasal akrilonitrilin, kimyasalların öncülerini araştıran uzun süredir bilim adamları olan Satürn'ün ayı Titan atmosferinde kesin olarak tespit ettiler.
Dünyada, vinil siyanür olarak da bilinen akrilonitril, plastiklerin üretiminde faydalıdır. Satürn'ün en büyük ayının sert şartlarında, bu kimyasalın, hücre zarlarına benzer, kararlı ve esnek yapılar oluşturabildiği düşünülmektedir. Diğer araştırmacılar daha önce akrilonitrilin Titan atmosferinin bir bileşeni olduğunu ileri sürmüşlerdi, fakat kimyasalların, ya da orada bulunan karbon-zengin moleküllerin smorgasbordundaki kimyasalın kesin bir tespitini rapor etmediler.
Şimdi, NASA araştırmacıları, Şili'deki Atacama Büyük Milimetre / milimetre-altı Dizisi (ALMA) tarafından toplanan Titan verilerindeki akrilonitril kimyasal parmak izini tanımladılar. Ekip, büyük olasılıkla Titan üzerinde, büyük olasılıkla stratosferde - bu ayın kahverengimsi-turuncu rengini veren atmosferin puslu kısmında - bulundu.
NASA'nın Greenbelt, Maryland'deki Goddard Uzay Uçuş Merkezi'nde bulunan Goddard Astrobiyoloji Merkezi ile araştırmacı olan Maureen Palmer “Titan'ın atmosferinde akrilonitrilin bulunduğuna dair ikna edici kanıtlar bulduk ve bu hammaddenin önemli bir miktarının yüzeye ulaştığını düşünüyoruz” dedi. ve 28 Temmuz 2017'de başyazarı olan Science Advances gazetesinde yer aldı.
Dünya'nın bitki ve hayvanlarının hücreleri, yüzey sıcaklıklarının eksi 290 derece Fahrenheit (eksi 179 santigrat derece) ve sıvı metanla çevrili göllerin bulunduğu Titan'da iyi bir şekilde durmazdı.
2015 yılında, üniversite bilim adamları, Titan'da bulunabilecek herhangi bir organik molekülün, bu gibi kabul edilemez koşullar altında, Dünya'daki canlı hücrelerin lipid çift katmanlarına benzer yapıları oluşturup oluşturamayacağı sorusunu ele aldı. İnce ve esnek, lipit iki tabakalı hücre zarının ana bileşenidir, bu da bir hücrenin iç kısmını dış dünyadan ayırır. Bu ekip, en iyi aday olarak akrilonitril tespit etti.
Bu araştırmacılar akrilonitril moleküllerinin bir hücre zarına benzer bir malzeme tabakası olarak bir araya gelebildiklerini öne sürdüler. Levha, bir "azotosom" olarak adlandırdıkları içi boş, mikroskobik bir küre oluşturabilir. Bu küre, lipit çift katmanlarının oluşturabileceği küreler gibi küçük bir depolama ve taşıma konteyneri olarak hizmet edebilir.
Goddard Merkezi Astrobiyoloji Merkezi Başkanı Michael Mumma, “İç ortamı dışsaldan ayırmak için stabil bir zar oluşturabilme kabiliyeti önemlidir, çünkü bu, etkileşime girmelerine izin verecek kadar uzun süre kimyasal madde içerme olanağı sağlar” dedi. NASA Astrobiology Institute tarafından finanse edildi. "Eğer vinil siyanür tarafından zar benzeri yapılar oluşturulabilirse, Satürn'ün ayındaki Titan'ın yaşam yolunda önemli bir adım olacaktır."
Goddard ekibi, akrilonitrilin Titan atmosferinde bol miktarda olduğunu ve milyarda 2, 8 parçaya kadar olan konsantrasyonlarda bulunduğunu belirledi. Kimyasal, stratosferde, en az 125 mil (200 kilometre) yükseklikte muhtemelen en bol olanıdır. Sonuç olarak, akrilonitril, yüzeyine yoğunlaştığı ve yağdığı soğuk alt atmosfere doğru yol alır.
Araştırmacılar, Titan'ın Dünya'nın Huron Gölü ve Michigan Gölü ile aynı yüzey alanını işgal eden ikinci en büyük gölü olan Ligeia Mare'ye ne kadar malzeme yatırılabileceğini hesapladı. Titan'ın ömrü boyunca, takım Ligeia Mare'nin her mililitre veya çeyrek çay kaşığı sıvı içinde yaklaşık 10 milyon azotosom oluşturmak için yeterli miktarda akrilonitril biriktirebileceğini tahmin ediyordu. Bu, Dünya'daki milyonlarca kilometrekarelik kıyı okyanus suyu başına milyonlarca bakteri ile karşılaştırıldı.
Titan'ın akrilonitrilini tespit etmenin anahtarı, 11 yüksek çözünürlüklü veri setini ALMA'dan birleştirmekti. Ekip, orijinal olarak teleskop dizisi tarafından alınan ışık miktarını kalibre etmeyi amaçlayan bir gözlem arşivinden kurtardı.
Kombine veri setinde, Palmer ve arkadaşları, akrilonitril parmak iziyle eşleşen üç spektral çizgi belirlemişlerdir. Bu bulgu, diğer araştırmacıların, NASA'nın Cassini uzay aracı üzerindeki kütle spektrometresi tarafından yapılan gözlemlerden akrilonitril varlığını ortaya çıkarmasından sonra on yıl geliyor.
Goddard bilim adamı Martin Cordiner, makalenin başyazarı “Bu zor, astrobiyolojik olarak ilgili kimyasalın tespiti, yaşamın Titan gibi buzlu dünyalarda gelişip gelişmeyeceğini belirlemeye hevesli olan bilim adamları için heyecan verici” dedi. "Bu bulgu, güneş sisteminin kimyasal karmaşıklığını anlamamıza önemli bir parça ekliyor."