Titāna ezeri uz Zemes
Publicēts: 31.01.2010
Zinātnieki iecerējuši imitēt Saturna pavadoņa Titāna virsmu, lai uzzinātu vairāk par tā ogļūdeņraža ezeriem. Šī pētījuma rezultāti varētu palīdzēt izprast ķīmiskos procesus, kuri rezultējās ar dzīvības izcelšanos uz Zemes.
Titāns, kopš uz tā tika atklāti ezeri, ir otrais objekts Saules sistēmā, uz kura virsmas pastāv šķidrums. Tomēr, ņemot vērā, ka uz Saturna pavadoņa valda stindzinošs aukstums, ezeri nav pildīti ar ūdeni.
"Ūdens uz Titāna ir tik ciets, ka to var salīdzināt ar silīcija iežiem uz Zemes," teica Vinsents Ševrjērs no Arkanzasas universitātes.
Šķidrums uz Titāna ir ogļūdeņražu maisījums, kas pārsvarā sastāv no metāna un etāna. Patlaban nav zināms precīzs šo ezeru sastāvs.
"Agrāk neviens īpaši nebija interesējies par metāna un etāna šķidrā un cietā stāvokļa īpašībām, jo tās uz Zemes ir gāzes," piebilda Ševrjērs.
Tagad tas ir mainījies, jo uz Titāna notiekošie ģeoloģiskie un ķīmiskie procesi atgādina uz Zemes novērojamos procesus. Lai tos labāk izprastu, Ševrjērs un viņa kolēģi izveidos Titānu laboratorijā.
Pateicoties Cassini datiem, ir zināms, ka Titāna polārajos reģionos ir daudz ezeru, no kuriem daži ir ļoti lieli.
No kurienes ir radušās tik lielas ūdenstilpnes? Viena no iespējām ir šķidruma aprites cikls, kad metāna lietus un etāna sniegs nemitīgi papildina šīs krātuves. Alternatīva versija apgalvo, ka uz Titāna ir ļoti lielas šķidruma rezerves pazemē, kuras atsegtas sadursmēs ar meteorītiem.
Ir grūti izslēgt kādu no šīm hipotēzēm, jo iztvaikošanas process uz Titāna līdz galam nav izpētīts. Ja zinātnieki zinātu, cik ātri ezeros esošais šķidrums pazūd, viņi ar lielāku pārliecību varētu pateikt, no kurienes tas uzrodas.
Ševrjēra komandas mērķis ir noskaidrot metāna un etāna iztvaikošanas ātrumu, simulējot Saturna pavadoņa virsmu laboratorijas apstākļos. Šim nolūkam tiks izveidots 2 metru augsts tērauda cilinds, kurā atradīsies auksta slāpekļa gāze, kuras spiediens būs aptuveni par 50% augstāks nekā atmosfēras spiediens uz Zemes.
Spiediena tvertnē pamazām tiks pievienots metāns un etāns. Kad tiks sasniegta temperatūra -178oC, ogļūdeņraži kondensēsies aptuveni 1 centimetru dziļu "ezeru" veidā. Tad temperatūra tiks nedaudz paaugstināta, lai novērotu iztvaikošanu.
Tiek pieņemts, ka etāns iztvaikos lēnāk. Zinātniekiem atliks noskaidrot vai tā tiešām būs un par cik lēnāk. Nav zināms arī vai iztvaikošanas procesus ietekmēs etāna un metāna maisījums kopā ar slāpekļa gāzi.
"Ir ļoti iespējams, ka šie ezeri ir metāna, etāna un slāpekļa maisījums," teica Ševrjērs. "Mēs sākumā pētīsim tīru sastāvdaļu uzvedību un tad turpināsim ar maisījumiem."
Pētnieki mēģinās piemaisīt arī citas organiskās vielas, lai pārbaudītu vai kāda no tām nepalēnina iztvaikošanas procesus.
Iztvaikošanas ātruma noteikšana ne tikai palīdzēs noskaidrot procesus, kuru rezultātā radušies ezeri uz Titāna, bet arī iegūt informāciju par atmosfērā notiekošajiem ķīmiskajiem procesiem.
Titāns ir vienīgais pavadonis Saules sistēmā, uz kura ir vērā ņemama atmosfēra. Pavadoņa virsmu pilnībā aizsedz oranžas nokrāsas dūmaka, kuru veido sarežģīts organisko molekulu maisījums, kurš veidojas tad, kad metānu iznīcina Saules ultravioletais starojums.
Līdzīga rakstura ķīmija varēja aizsākt dzīvības rašanās procesus uz Zemes pirms daudziem miljardiem gadu.
"Uz Titāna mēs redzam, ka var pastāvēt organiskās ķīmijas rekacijas bez dzīvības klātbūtnes," teica Ševrjērs. Šāda tipa reakcijas, iespējams, bija pirmie soļi uz dzīvības izveidošanos uz Zemes.
Lai uz Titāna nemitīgi notiktu reakcijas, kurās iesaistīts metāns, ir nepieciešams pastāvīgs gāzveida metāna avots. Viens no tādiem varētu būt ezeru iztvaikošanas process.
Astrobiology Magazine
Komentāri
