Titaner i en krukke kunne besvare nøglespørgsmål forud for NASAs rumudforskning

Forskere fra Southern Methodist University (SMU) kunne hjælpe med at afgøre, om Saturns iskolde måne - Titan - nogensinde har været hjemsted for liv længe før NASA afslutter et sonderende besøg på overfladen af ​​en dronehelikopter.

NASA annoncerede i slutningen af ​​juni, at dens "Dragonfly"-mission ville starte mod Saturns største måne i 2026, forventer at ankomme i 2034. Målet med missionen er at bruge et rotorfly til at besøge snesevis af lovende steder på Titan for at undersøge kemien, atmosfæriske og overfladeegenskaber, der kan føre til liv.

SMU blev tildelt en $195, 000 tilskud, også i juni, at gengive, hvad der sker på Titan i et laboratoriemiljø. Projektet, finansieret af den Houston-baserede Welch Foundation, vil blive ledet af Tom Runčevski, en assisterende professor i kemi i SMU's Dedman College of Humanities and Sciences. SMU kandidatstuderende Christina McConville blev også tildelt et stipendium af Texas Space Grant Consortium for at hjælpe med projektet.

Før rotorfartøjet lander på Titan, kemikere fra SMU vil genskabe forholdene på Titan i flere glascylindre - hver på størrelse med en nåletop - så de kan lære om, hvilken slags kemiske strukturer der kan dannes på Titans overflade. Viden om disse strukturer kan i sidste ende hjælpe med at vurdere muligheden for liv på Titan – hvad enten det er i fortiden, nutid eller fremtid.

Forskere har længe anset Titan for at være meget lig den præ-biotiske Jord, selvom det er en kold verden meget længere fra solen end vores planet. Titan er den eneste måne i solsystemet, der har en tæt atmosfære som Jorden, og er også den eneste verden bortset fra Jorden, der har stående væskemasser, herunder søer, floder og have, på dens overflade. Ud over, NASA-forskere mener, at Titan kan have et hav af vand under overfladen.

"Titan er et fjendtligt sted, med søer og have af flydende metan, og regn og storme af metan. Stormene fører organiske molekyler produceret i atmosfæren til overfladen, og ved overfladeforholdene, kun metan, ethan og propan er væsker. Alle andre organiske molekyler er i deres faste form - eller, som vi ville kalde dem på Jorden, mineraler, " forklarede Runčevski.

"Vi er interesserede i den kemiske sammensætning og krystalstruktur af disse organiske mineraler, fordi det menes, at mineraler spillede en nøglerolle i livets oprindelse på Jorden, sagde han. Derfor, vores forskning kan hjælpe med at vurdere disse muligheder for mærkeligt "metanogene" Titanean-liv."

Runčevski tilføjede, at enhver information, de får om strukturen af ​​Titans øvre lagskorpe, som er lavet af organiske mineraler, kunne vise sig meget nyttigt for NASAs Dragonfly-mission.

For at skabe disse "Titaner i en krukke" på SMU, Runčevski sagde, at de vil bruge oplysninger om forholdene på Titan, der blev opnået under missionen Cassini-Huygens, som sluttede for to år siden.

"Vi kan genskabe denne verden trin for trin i en cylinder lavet af glas, " sagde han. "Først, vi vil introducere vand, som fryser til is. Sekund, vi vil toppe det islag med ethan, der flyder som en 'sø'. Så fylder vi den resterende cylinder med nitrogen."

Efter det, de kan introducere forskellige molekyler i systemet, efterligner nedbøren. Til sidst, de vil "tørre" søerne ved at hæve temperaturen lidt og producere månens overflade. Cylinderen, som denne måne vil blive skabt indeni, er specielt designet, så flere state-of-the-art eksperimenter kan udføres, og de kan lære af strukturen af ​​den rigtige Titan. Store dele af disse eksperimenter vil blive udført på forskningsfaciliteter, der leverer moderne synkrotron- og neutronstråling, såsom Argonne National Laboratory i Illinois og National Institute and Technology i Maryland.