„Istnieją mocne podstawy, by nadal z optymizmem patrzeć na możliwość istnienia życia pozaziemskiego”, powiedział jeden z autorów badania.
Najnowsze badania sugerują, że największy księżyc Saturna skrywa warstwy lodowej brei, a nie rozległe, płynne morze, podaje NASA.
Podważa to teorię sprzed dekady o ukrytym oceanie pod powierzchnią księżyca Saturna, Tytana.
Zamiast rozległego podziemnego oceanu Tytan może mieć głębokie warstwy lodu i brei, podobne do arktycznego lodu morskiego lub warstw wodonośnych, wynika z badania opublikowanego w środę w czasopiśmie Nature. Wyniki wskazują, że w tych warstwach mogą występować kieszenie ciekłej wody. To środowiska, w których życie mogłoby potencjalnie przetrwać.
Naukowcy z Jet Propulsion Laboratory NASA ponownie przeanalizowali dane zebrane przed laty przez sondę Cassini i doszli do wniosków sprzecznych z powszechnie akceptowaną hipotezą o oceanie.
Baptiste Journaux, adiunkt na Uniwersytecie Waszyngtońskim i współautor pracy, powiedział: „Zamiast otwartego oceanu jak na Ziemi mamy tu prawdopodobnie coś bardziej zbliżonego do arktycznego lodu morskiego lub warstw wodonośnych. To ma znaczenie dla tego, jaki typ życia możemy tam znaleźć, ale też dla dostępności składników odżywczych, energii i tak dalej”.
Journaux zaznaczył, że ewentualne formy życia byłyby najpewniej mikroskopijne, dodając, że „natura wielokrotnie okazywała kreatywność większą niż najbardziej pomysłowi naukowcy”.
Na Tytanie nie wykryto oznak życia. Ma 3200 mil średnicy i jest drugim co do wielkości księżycem w Układzie Słonecznym. Spowity mglistą atmosferą Tytan to jedyny poza Ziemią świat, na którego powierzchni występuje ciecz. Jednak przy temperaturze około -297 stopni Fahrenheita tę ciecz stanowi metan, tworzy jeziora i spada jak deszcz.
Brak pełnego oceanu może wydawać się krokiem wstecz w poszukiwaniach życia, jednak badacze podkreślają, że to w istocie poszerza możliwości. „Poszerza to zakres środowisk, które możemy uznać za potencjalnie nadające się do zamieszkania” – powiedziała Ula Jones, studentka w laboratorium Journauxa na Uniwersytecie Waszyngtońskim, współautorka badania.
Naukowcy ustalili, że kieszenie słodkiej wody na Tytanie mogą osiągać temperaturę 21 stopni Celsjusza.
Składniki odżywcze byłyby bardziej skoncentrowane w takich niewielkich zbiornikach, co mogłoby tworzyć bogatsze warunki dla życia niż rozcieńczony ocean. Jeśli życie istnieje na Tytanie, może przypominać ekosystemy polarne na Ziemi.
Dynamiczne wnętrze
Główny autor, Flavio Petricca, stypendysta podoktorski w JPL, mówi, że podpowierzchniowa woda Tytana mogła w przeszłości zamarznąć i dziś może się topić. Możliwe też, że hydrosfera księżyca stopniowo zastyga na lód.
Modele komputerowe wskazują, że warstwy lodu, brei i wody sięgają na głębokość ponad 340 mil. Zewnętrzna lodowa skorupa o grubości około 100 mil przykrywa warstwy lodowej brei i zbiorniki wody sięgające kolejnych 250 mil.
Przełom przyniosła lepsza analiza wpływu grawitacji Saturna na Tytana. Ponieważ Tytan jest pływowo związany z Saturnem i zawsze zwraca tę samą stronę ku planecie, jej przyciąganie odkształca powierzchnię księżyca, tworząc wybrzuszenia wysokie nawet na 30 stóp.
W 2008 r. naukowcy po raz pierwszy uznali, że tak duże odkształcenia wymagają istnienia pod powierzchnią Tytana ogromnego oceanu. Nowe badanie wprowadza jednak kluczowy szczegół: czas.
Zespół kierowany przez Flavio Petriccę zmierzył 15-godzinne opóźnienie między maksymalnym przyciąganiem grawitacyjnym a podnoszeniem się powierzchni Tytana. Jak przy mieszaniu łyżką miodu, poruszenie gęstej, lepkiej materii wymaga więcej energii niż w przypadku ciekłej wody. Ciekły ocean zareagowałby natychmiast. Opóźnienie wskazuje na wnętrze z lodową breją i kieszeniami ciekłej wody.
„Nikt nie spodziewał się bardzo silnej dyssypacji energii wewnątrz Tytana. To był niezbity dowód, że wnętrze Tytana różni się od tego, co wnioskowano z wcześniejszych analiz” – powiedział Flavio Petricca.
Laboratorium fizyki kriomineralnej planet na Uniwersytecie Waszyngtońskim, kierowane przez Journauxa, pomogło ugruntować te wyniki, symulując skrajne ciśnienia panujące głęboko wewnątrz Tytana.
„Warstwa wodna na Tytanie jest tak gruba, a ciśnienie tak ogromne, że fizyka wody się zmienia. Woda i lód zachowują się inaczej niż woda morska na Ziemi” – powiedział.
Wątpliwości pozostają
Luciano Iess z Uniwersytetu Sapienza w Rzymie, którego wcześniejsze analizy danych z Cassiniego wskazywały na ukryty ocean na Tytanie, nie jest przekonany do najnowszych ustaleń.
Choć „z pewnością intrygujące i skłoni do odnowienia dyskusji (...), obecnie dostępne dowody zdecydowanie nie wystarczają, by wykluczyć Tytana z rodziny światów oceanicznych” – napisał Iess w mailu do AP.
Planowana przez NASA misja Dragonfly, w której na Tytana poleci latający aparat przypominający helikopter, ma ruszyć pod koniec tej dekady i rzucić więcej światła na wnętrze księżyca. Journaux jest członkiem zespołu.
Misja powinna dotrzeć na Tytana w 2034 r., stając się drugim latającym pojazdem na innym świecie niż Ziemia, po marsjańskim helikopterze Ingenuity. Obserwacje z powierzchni mają pomóc ustalić, gdzie życie może się ukrywać i ile wody może być dostępnej dla organizmów.
Tytan dołącza do innych księżyców podejrzewanych o wodę pod powierzchnią. Ganimedes, księżyc Jowisza, jest nieco większy od Tytana i może mieć podziemny ocean. Enceladus Saturna oraz Europa Jowisza uchodzą również za światy wodne, z gejzerami wybuchającymi spod ich zamarzniętych skorup.
Saturn ma 274 znane księżyce, najwięcej w Układzie Słonecznym.
Misja Cassini rozpoczęła się w 1997 r. i trwała niemal 20 lat. Sonda krążyła wokół planety z pierścieniami i badała jej księżyce, zanim w 2017 r. celowo weszła w atmosferę Saturna.