¿Qué es el hidrógeno y el consumo de acetileno en Titán?
¿Vida en titan?
 |
| Cassini |
Dos nuevos documentos sobre la base de datos de la nave Cassini de la NASA examinar la actividad química compleja en la superficie de la luna Titán de Saturno. Mientras que la química no biológica ofrece una posible explicación, algunos científicos creen que estas firmas químicas reforzar el argumento a favor de una forma primitiva y exótica de vida o precursora de la vida en la superficie de Titán. Según una teoría planteada por los astrobiólogos, las firmas cumplen dos condiciones son importantes y necesarias para una hipótesis de "vida basado en el metano."
Un hallazgo clave viene de una línea de papel ahora en la revista Icarus que muestra moléculas de hidrógeno que fluye a través de la atmósfera de Titán y desaparecen en la superficie. Otro artículo en línea en el Journal of Geophysical mapas investigación de hidrocarburos en la superficie de Titán y encuentra una falta de acetileno.
Esta falta de acetileno es importante porque ese producto químico sería probablemente la mejor fuente de energía para una vida basado en el metano en Titán, dijo Chris McKay, un astrobiólogo de la NASA Ames Research Center, Moffett Field, California, quien propuso un conjunto de condiciones necesarias para este tipo de vida basado en el metano en Titán en 2005. Una interpretación de los datos de acetileno es que el hidrocarburo se consume como alimento. Sin embargo, McKay dijo que el flujo de hidrógeno es aún más crítico porque todos sus mecanismos propuestos participan el consumo de hidrógeno.
"Sugerimos consumo de hidrógeno porque es el gas obvio de por vida para consumir en Titán, similares a la forma en que consumimos oxígeno en la Tierra", dijo McKay. "Si estos signos no resultan ser un signo de vida, sería doblemente emocionante porque se trataría de una segunda forma de vida independiente a base de agua la vida en la Tierra."
Hasta la fecha, basado en el metano, las formas de vida son sólo hipotéticas. Los científicos no han detectado aún esta forma de vida en cualquier lugar, aunque no son líquidas a base de agua en la Tierra, los microbios que se alimentan de metano o la producen como producto de desecho. En Titán, donde las temperaturas son alrededor de 90 grados Kelvin (menos 290 grados Fahrenheit), un organismo basado en el metano tendría que utilizar una sustancia que es líquida como su medio de procesos de la vida, pero no el agua misma. El agua está congelada en la superficie de Titán y demasiado fría para sostener la vida tal como la conocemos.
La lista de candidatos líquidos es muy corta: metano líquido y moléculas relacionadas como el etano. Mientras que el agua líquida es ampliamente considerado como necesario para la vida, se ha especulado extenso publicado en la literatura científica de que esto no es un requisito estricto.
Los resultados de hidrógeno nuevos son compatibles con las condiciones que podrían producir una especie exótica, basado en el metano forma de vida, pero no definitivamente demostrar su existencia, dijo Darrell Strobel, un científico interdisciplinario de la Cassini con base en la Universidad Johns Hopkins en Baltimore, Maryland, autor de la papel en el hidrógeno.
Strobel, que estudia la atmósfera superior de Saturno y Titán, analizaron los datos de espectrómetro infrarrojo compuesto de la Cassini y el espectrómetro de masas de iones y neutros en su nuevo documento. El documento describe la densidad de hidrógeno en diferentes partes de la atmósfera y la superficie. Los modelos anteriores habían predicho que las moléculas de hidrógeno, un subproducto de la luz ultravioleta rompiéndose acetileno y las moléculas de metano en la atmósfera superior, deben ser distribuidos de manera bastante uniforme a lo largo de las capas atmosféricas.
Strobel encontró una disparidad en las densidades de hidrógeno que dan lugar a un flujo hacia la superficie a una velocidad de unos 10.000 billones de billones de moléculas de hidrógeno por segundo. Se trata de la misma proporción en que las moléculas de escape para salir de la atmósfera superior.
"Es como si usted tiene una manguera y ya está chorros de hidrógeno en el suelo, pero está desapareciendo", dijo Strobel. "No me esperaba este resultado, porque el hidrógeno molecular es extremadamente químicamente inerte en la atmósfera, muy ligero y boyante. Se debe" flotar "en la parte superior de la atmósfera y escapar."
Strobel dijo que no es probable que el hidrógeno se almacena en una cueva o un espacio subterráneo en Titán. La superficie de Titán es tan frío que un proceso químico que implicó un catalizador sería necesaria para convertir las moléculas de hidrógeno y acetileno de vuelta a metano, aunque en general habrá una liberación neta de energía. La barrera de la energía podría ser superado si hubiera un mineral desconocido que actúa como catalizador en la superficie de Titán.
La investigación de mapeo de hidrocarburos, liderada por Roger Clark, un científico del equipo Cassini con sede en el Servicio Geológico de EE.UU. en Denver, examina los datos del espectrómetro de la Cassini de mapeo visual e infrarrojo.Los científicos esperaban que las interacciones del sol con productos químicos en la atmósfera para producir acetileno que cae para cubrir la superficie de Titán. Sin embargo, Cassini detectó ningún acetileno en la superficie.
Además espectrómetro de Cassini detectó la ausencia de agua helada en la superficie de Titán, pero las cargas de benceno y otro material, que parece ser un compuesto orgánico que los científicos aún no han sido capaces de identificar.Los resultados conducen a los científicos a creer que los compuestos orgánicos son paliza sobre el hielo de agua que constituye piedra angular de Titán con una película de hidrocarburos por lo menos unos pocos milímetros a centímetros de espesor, pero posiblemente mucho más profundo en algunos lugares. El hielo sigue siendo ocultado, incluso en forma de metano líquido y etano en todo el flujo de la superficie de Titán y se llenan los lagos y los mares como el agua líquida en la Tierra.
"Química de la atmósfera de Titán está poniendo hacia fuera los compuestos orgánicos que caen sobre la superficie tan rápido que incluso cuando las corrientes de metano líquido y etano en la superficie del lavado de la materia orgánica fuera, el hielo se cubre rápidamente de nuevo", dijo Clark. "Todo lo que implica que Titán es un lugar dinámico en el que la química orgánica que está sucediendo ahora."
La ausencia de acetileno detectables en la superficie de Titán puede muy bien haber una explicación no biológica, dijo Mark Allen, investigador principal con el equipo del Instituto de Astrobiología de la NASA Titán. Allen se basa en el Laboratorio de Propulsión a Chorro en Pasadena, California, Allen dijo que una posibilidad es que la luz solar o rayos cósmicos están transformando el acetileno en los aerosoles de hielo en la atmósfera en moléculas más complejas que caen al suelo, sin la firma de acetileno.
"Conservadurismo científica sugiere que una explicación biológica debe ser la última opción después de todo, las explicaciones no biológicas son tratados", dijo Allen. "Tenemos mucho trabajo por hacer para descartar la posible falta de explicaciones biológicas es más probable que un proceso químico, sin la biología, puede explicar estos resultados -. Por ejemplo, catalizadores de reacciones que involucran minerales."
"Estos nuevos resultados son sorprendentes y emocionantes", dijo Linda Spilker, científico del proyecto Cassini en el JPL."Cassini ha sobrevuelos de Titán muchos más que podrían ayudarnos a resolver lo que está sucediendo en la superficie."
La misión Cassini-Huygens es un proyecto cooperativo de la NASA, la Agencia Espacial Europea y la Agencia Espacial Italiana. JPL, una división del Instituto Tecnológico de California, dirige la misión para la Ciencia Espacial de la NASA, Washington, DC El orbitador Cassini fue diseñado, desarrollado y ensamblado en el JPL.
No hay comentarios:
Publicar un comentario