Naučnici otkrili misteriozni molekul na Plutonu i Titanu: "Ne možemo da kažemo šta je"
Komentari
Dodajte Euronews kao željeni izvor na Google-u
Razdvojeni milijardama kilometara i oblikovani u potpuno različitim uslovima, Saturnov magloviti mesec Titan i patuljasta planeta Pluton, na prvi pogled, imaju vrlo malo toga zajedničkog.
Titan je geološki aktivan svet obavijen atmosferom gušćom od Zemljine, čiji pejzaž oblikuju mora tečnog metana i prostrane dine nastale od organskih čestica koje "padaju" iz njegove atmosfere. Pluton je, nasuprot tome, ledeni planetoid na obodu Sunčevog sistema, sa veoma retkom atmosferom koja lebdi iznad smrznute površine prekrivene ledom.
Međutim, posmatranja pomoću svemirskog teleskopa "Džejms Veb" (JWST) pokazala su da ova dva potpuno različita sveta imaju isti, do sada neobjašnjeni infracrveni signal na svojim površinama, što ukazuje na mogućnost da se na oba tela odvijaju slični hemijski procesi uprkos njihovim ogromnim razlikama, navode naučnici.
Kako je opisano u novoj studiji, ovaj signal pojavljuje se na potpuno istoj infracrvenoj talasnoj dužini i na Titanu i na Plutonu, što znači da na oba sveta apsorbuje svetlost na identičan način. Signal ukazuje na prisustvo nepoznatog jedinjenja, ili čitave porodice srodnih jedinjenja, koje naučnici još nisu uspeli da identifikuju.
"To je prilično misteriozno. Ne možemo da kažemo šta je", rekao je planetolog Bruno Bezar iz Pariske opservatorije, koji je predvodio ovo otkriće.
Potraga za signalom
Bezar je prvi put uočio neobjašnjivi signal analizirajući posmatranja Titana iz novembra 2022. godine, kada je teleskop "Džejms Veb" prikupljao infracrvenu svetlost koja prolazi kroz gustu izmaglicu u veoma uskim opsezima talasnih dužina, omogućavajući naučnicima da zavire kroz atmosferu koja je inače neprozirna.
DETLEV VAN RAVENSWAAY / Sciencephoto / Profimedia
Da bi razumeli ovu svetlost, istraživači koriste spektroskopiju – tehniku koja omogućava identifikaciju jedinjenja na osnovu specifičnih talasnih dužina svetlosti koje ona apsorbuju. Pošto svaki molekul ostavlja jedinstveni spektralni "otisak", teleskopi mogu rutinski da identifikuju supstance širom Sunčevog sistema i daleko izvan njega – od običnog vodenog leda do složenih molekula.
Povezane vesti
Međutim, novootkriveni signal nije odgovarao nijednom spektru iz postojećih baza podataka, niti je izgledalo da je reč o grešci instrumenta, navodi se u studiji.
Tačno isti apsorpcioni signal registrovala su dva različita instrumenta teleskopa "Džejms Veb": spektrograf za bliski infracrveni deo spektra (NIRSpec) i instrument za srednji infracrveni deo spektra (MIRI), čime je praktično isključena mogućnost da se radi o instrumentalnom artefaktu.
Nakon što nije uspeo da pronađe poklapanje sa katalogizovanim spektralnim otiscima leda kakav se obično nalazi na planetama, Bezar se zapitao da li bi trag mogao da se pronađe na nekom drugom svetu sa sličnom atmosferskom hemijom.
Zato se obratio svom kolegi Emanuelu Lelušu iz Pariške opservatorije, koji je predvodio program posmatranja Plutona pomoću Svemirskog teleskopa "Džejms Veb" (JWST) u maju 2023. godine.
"Pitao sam ga: 'Da li i na Plutonu imate signal na tačno toj talasnoj dužini?'", prisetio se Bezar u razgovoru za Space.com. "Pogledali smo podatke i ustanovili da je prisutan i tamo."
Otkriće istog signala na Plutonu bilo je posebno značajno, jer je naučnicima pružilo novi trag u pokušaju da identifikuju misteriozno jedinjenje. Pošto Titan i Pluton dele određene karakteristike atmosferske hemije, prisustvo identičnog spektralnog potpisa na oba tela sugeriše da je reč o jedinjenju koje nastaje kroz slične hemijske procese u njihovim atmosferama i potom dospeva na površinu.
Šta se o tome sada zna
Ne postoje dokazi da je misteriozni molekul pokazatelj postojanja života, odnosno biosignatura, rekao je Bezar. Umesto toga, on verovatno odražava vrstu predbiotičke hemije koja u Titanovom okruženju bez kiseonika traje više od četiri milijarde godina.
Povezane vesti
Jedna od najubedljivijih mogućnosti jeste da jedinjenje pripada porodici ugljovodonika poznatih kao aleni. U studiji se navodi da su to praktično jedina organska jedinjenja za koja je poznato da imaju snažne apsorpcione pojaseve u istom infracrvenom opsegu od pet mikrometara kao i misteriozni signal.
Međutim, porodica alena obuhvata brojne složene varijante za koje potpuni spektri još ne postoje, rekao je Bezar. Druga mogućnost jeste da signal pripada već poznatom molekulu čiji se spektralni potpis promenio, možda zato što je pomešan sa drugim planetarnim ledovima koji još nisu u potpunosti katalogizovani.
"Imamo spektre samo za najjednostavnije među njima", rekao je Bezar. "Ali moguće je da se u okviru ove porodice nalazi jedno ili više jedinjenja koja su prisutna zajedno i proizvode takvu apsorpcionu karakteristiku."
profimedia
Povezane vesti
Kakvim god da se pokaže ovo jedinjenje, on i njegov tim smatraju da nastaje u atmosferi kroz fotohemijske reakcije, a zatim se vremenom poput snega spušta na površinu.
Uprkos velikim razlikama između njih, i Titan i Pluton imaju atmosfere kojima dominiraju azot i metan. Naučnici na osnovu posmatranja svemirskih letelica i laboratorijskih simulacija znaju da u gornjim slojevima njihovih atmosfera ultraljubičasto Sunčevo zračenje razlaže te molekule, pokrećući čitav niz veoma reaktivnih hemijskih fragmenata.
Ti fragmenti se potom ponovo povezuju u složena organska jedinjenja, od kojih se neka kondenzuju i vraćaju na površinu u obliku svojevrsnih "snežnih padavina". Upravo na površini ih je detektovao Svemirski teleskop "Džejms Veb" (JWST).
Nekoliko različitih dokaza podržava teoriju o ovom putu od atmosfere do površine. Najpre je tim analizirao kako se signal ponaša na različitim delovima Titanovog diska. Kako je teleskop skenirao Titan od središta njegovog kružnog diska ka spoljnim ivicama, odnosno horizontu, misteriozni signal se postepeno slabio.
"Upravo to biste očekivali ukoliko signal dolazi sa površine", rekao je Bezar.
Pluton je pružio i nezavisnu potvrdu ove teorije. Njegova gotovo vakuumska atmosfera suviše je retka i tanka da bi mogla da proizvede apsorpcionu karakteristiku uočenog intenziteta, rekao je Bezar. To praktično ostavlja čvrstu površinu patuljaste planete kao jedino razumno objašnjenje za snažan signal.
Kako bi dodatno proverio hipotezu o atmosferskom poreklu jedinjenja, tim je proučavao i opažanja Jupiterovog meseca Ganimeda koja je prikupio teleskop "Džejms Veb". Pošto Ganimed nema atmosferu bogatu azotom i metanom, kod njega ne može da funkcioniše isti fotohemijski mehanizam kao na Titanu i Plutonu.
Očekivano, istraživači nisu pronašli nikakav trag misteriozne karakteristike, što je dodatno osnažilo teoriju da je ovo jedinjenje usko povezano sa hemijom atmosfera u kojima dominiraju azot i metan.
Mapiranje Titanove površine
Više odgovora moglo bi da stigne već u narednim mesecima. Naučnici trenutno analiziraju novija posmatranja teleskopa "Džejms Veb", koja pružaju potpuniji pogled na Titan tokom njegove rotacije.
Ti podaci omogućiće timu da napravi mapu misterioznog infracrvenog signala na površini meseca i utvrdi da li je povezan sa određenim geološkim strukturama, poput ogromnih polja dina bogatih organskim materijama. Bezar navodi da se te dine neprekidno obnavljaju sporim taloženjem složenih čestica koje nastaju u atmosferi.
Science Photo Library / imago sportfotodienst / Profimedia
Još konkretniji odgovori mogli bi da sačekaju NASA-inu misiju "Dragonfly", letelicu čije je lansiranje planirano za 2028. godinu, dok se dolazak na Titan očekuje sredinom tridesetih godina ovog veka.
Iako "Dragonfly" neće imati infracrveni spektrometar koji bi mogao da ponovi svetlosna merenja teleskopa "Džejms Veb", njegova oprema uključuje maseni spektrometar koji će moći direktno da "okusi", odnosno analizira organske molekule u različitim geološki zanimljivim područjima koja će letelica obilaziti.
Otkrivajući koja se jedinjenja zaista nalaze na Titanovoj površini, misija bi naučnicima mogla da pruži uži spisak kandidata za laboratorijska ispitivanja na Zemlji, kako bi proverili da li se njihova svojstva podudaraju sa karakteristikama misterioznog molekula, rekao je Bezar.
"Uvek je uzbudljivo kada otkrijete nešto što ranije nije bilo viđeno", rekao je Bezar. "To je zaista najlepši deo našeg posla."
Nova studija prihvaćena je za objavljivanje u naučnom časopisu "Astronomy & Astrophysics".
Komentari (0)