Har Titans kulbrintesuppe en opskrift på livet?

NASA-forskere har bekræftet eksistensen af ​​vinylcyanid i Titans atmosfære, som er en organisk forbindelse, der potentielt kan give cellemembranerne til mikrobielt liv til at dannes i Titans enorme metanhave. Hvis sandt, det kunne bevise for os, at livet kan blomstre uden det allestedsnærværende H2O.

Jordbaserede cellemembraner er lavet af fosfolipider:molekylære kæder med phosphor-ilt-hoveder og kulstofkædehaler, der binder sig til hinanden og danner en fleksibel membran i vand. Metanbaseret liv, skulle det eksistere, ville have brug for et alternativ til Jordens phospholipid-baserede eksistens og ville åbne et meget bredere udvalg af planeter og måner for muligheden for udenjordisk liv. et muligt alternativ er vinylcyanid.

Cassini-rumfartøjet udledte først tilstedeværelsen af ​​vinylcyanid på Saturn-månen ved brug af dets massespektrometer, men det tog det meget følsomme blik fra Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), i Chiles ørken, for at bekræfte vinylcyanid er, Ja, der.

Maureen Palmer, en forsker ved NASAs Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland, og hovedforfatter til et papir, der beskriver forskningen i Science Advances, indsamlede arkivdata fra ALMA og så vinylcyanid højt i Titans atmosfære, i højder over 200 kilometer, med sine højeste koncentrationer i områder over Titans sydlige pol.

I de lave temperaturer på Titan, som når -179 grader Celsius (-290 grader Fahrenheit), organiske molekyler i atmosfæren danner dråber, der regner ned for at fylde metansøer i en vejrcyklus svarende til Jordens vandkredsløb. der, de kunne potentielt skabe enkle, mikroskopiske livsformer. Palmers gruppe udførte modelleringsundersøgelser, der viste, at der er nok vinylcyanid i Ligeia Mare, Titans nordlige sø, at danne omkring 10 millioner celler pr. kubikcentimeter, omkring 10 gange mere end bakterierne i jordens kysthave.

Vinylcyanid er endnu ikke bevist at producere liv, men en tidligere undersøgelse fra Cornell University-forskere, der også blev offentliggjort i Videnskabens fremskridt gjorde det til et spændende perspektiv. Cornell-forskerne, ledet af professor i kemisk og biologisk teknik Paulette Clancy, satte sig for at opdage, om molekyler, der findes på Titan, kunne danne cellemembraner kaldet azotosomer, som er navnet på cellemembraner, der kan dannes under Titans flydende metanforhold.

Fosfor og ilt, findes i jordcellemembraner, eksisterer ikke i Titans kolde metanhave, så enhver cellelignende membran skal være baseret på nitrogen, brint og kulstof, som alle er rigelige på Titan. Molekylære modelleringsstudier af en række molekyler indeholdende disse grundstoffer viste, at vinylcyanid var det molekyle, der mest sandsynligt ville danne en stabil og fleksibel membran, der fungerer som jordbaserede membraner under Titans forhold.

Stadig, vinylcyanid-baseret liv, som enhver anden, ville stå over for udfordrende omstændigheder på Titan. Imidlertid, Palmer siger, at "hvis membraner kan laves i et laboratorium med en simulering af Titans havforhold, det ville gøre os mere optimistiske med hensyn til, at de virkelig dannes på Titan."

Hun bemærker endvidere, at på grund af dens omfattende atmosfæriske kemi, og dets legemer af overfladevæske, Titan er "et interessant kemisk laboratorium til at studere grænserne for mulig biokemi til at skabe liv."

Clancy siger, at Palmers laboratoriefund var "en spændende validering af vores forudsigelse, da de også finder, at koncentrationen af ​​vinylcyanid er betydelig nok til at gøre selvsamling til azotosom-lignende vesikler til en levedygtig proces."

Hun tilføjer, "Det viser også styrken af ​​molekylær simulering til at lyse en lommelygte på de mest lovende kandidater til præbiotisk liv under forhold, der er svære at efterligne i laboratoriet."

Denne historie er genudgivet med tilladelse fra NASAs Astrobiology Magazine. Udforsk Jorden og videre på www.astrobio.net.