Našli jsme život na Titanu?

Měsíc Titan fascinuje lidstvo odedávna. Nyní přišla ovšem senzační zpráva – na tomto bizarním tělese byly nalezeny možné známky existence života, přinejmenším stejně přesvědčivé jako cokoli, co jsme kdy nalezli na planetě Mars. Je na Titanu opravdu život, nebo jsme na falešné stopě?

Hledání života na jiných světech je záležitostí velice obtížnou. Jednoznačně identifikovat živý organismus a odlišit jej od neživé struktury je totiž někdy komplikované i v pozemské laboratoři, natož milióny kilometrů daleko od Země. Pro potvrzení existence mimozemského života proto potřebujeme buď mise schopné dopravit vzorky na Zemi, nebo alespoň rozměrné landery schopné provádět náročné chemické, fyzikální a mikrobiologické experimenty.

Ani jedno, ani druhé zatím nemáme, a v nejbližší době zřejmě ani nebudeme – i na Marsu si na hledání života spíš jen hrajeme, než že bychom se o ně reálně snažili, a ostatním tělesům dopřáváme ještě podstatně méně pozornosti.

Život se ale může prozradit i jinak. Už ze své podstaty je totiž „podnikavý“ a svým působením často velmi výrazně ovlivňuje své okolí. Mimozemská sonda obíhající Zemi by si nemohla nevšimnout, že v její atmosféře se vyskytuje dosti krkolomná směs plynů, kterou lze na základě prosté chemie vysvětlit jen stěží, a že povrch mnohde pokrývá cosi podivného, ať už to jsou jakési zvláštní zelené věci, nebo pravoúhlá „mraveniště“ z betonu a asfaltu. Kosmičtí návštěvníci by ani nemuseli přistávat, aby mohli usoudit, že na povrchu naší planety zřejmě existuje život.

Také my bychom si z nich mohli vzít příklad a pokusit se život hledat nepřímo, prostřednictvím jeho vedlejších projevů a různých chemických i jiných anomálií. Samozřejmě, touto cestou nikdy nezískáme jistotu, pouze náznaky, stopy a nepřímé důkazy, ale pořád je to lepší než nic. Příkladem potenciálního projevu mimozemského života může být třeba výskyt metanu na planetě Mars.

Astrobiologickým hitem posledních let je ovšem bezesporu Saturnův měsíc Titan. Je mnohem méně prozkoumán než Mars. V minulosti byl totiž navštíven jen třemi sondami, které v rychlosti prosvištěly kolem (Pioneer 11 a dvojice Voyagerů). Pouze (stále velmi plodná) sonda Cassini dostala příležitost sledovat jej detailněji a po delší dobu. Povrchu se zatím dotkl jediný přistávací modul – evropský Huygens v roce 2004. Pátrání po životě na Titanu proto nemohlo ještě ani pořádně začít.

Tento měsíc je na první pohled pro život značně nepřátelský. Jeho povrch je tvořen směsí ledu a organických látek o teplotě -180°C. Silná atmosféra je tvořena dusíkem a metanem, který ovšem v místních podmínkách může přecházet i do kapalného skupenství. Pozemské organismy by v mrazu na povrchu Titanu neměly nejmenší šanci, mohly by se snad udržet v mnohakilometrových hloubkách pod povrchem, kde je tepleji, ale tam je zase těžko můžeme hledat. Na povrchu Titanu bychom proto mohli narazit jen na něco doopravdy exotického – na kryogenní život v jezerech kapalných uhlovodíků.

Povrch Titanu

Povrch Titanu v představách malíře. Jestlipak tam něco žije?
Autor: Karl Kofoed

V atmosféře Titanu je hojný metan (CH4) štěpen kosmickými paprsky. Vzniká molekulový vodík a nesčetné organické látky, které se snášejí na povrch. Život, ať už je jaký chce, potřebuje zdroj potravy – a tyto organické částice z atmosféry jsou pro Titaňany lákavým prostřeným stolem. Protože však na místě není přítomen kyslík, metabolismus těchto bytostí by se velmi lišil od našeho. Nejspíše by „jedly“ organické molekuly, „vdechovaly“ plynný vodík (kterého je v atmosféře Titanu 0,1-0,2%) a „vydechovaly“ metan. Mohly by se podobat pozemským metanogenům, kteří také žijí v bezkyslíkatém prostředí (například v žaludcích krav nebo ve fekálních jímkách). Vhodnou potravou by byl třeba acetylén (C2H2), jehož molekula obsahuje velké množství energie (Schulze-Makuch a Grinspoon, 2005, McKay a Smith, 2005). Na Zemi jde o třaskavý plyn, který se v přírodě nevyskytuje, na Titanu ovšem o pevnou látku, která hojně vzniká v atmosféře a může se rozpouštět v kapalném metanu a tak pronikat k případným strávníkům v hlubinách jezer. Tato představa je velmi atraktivní také proto, že nabízí prostředek neustálé recyklace metanu. Kdyby byl totiž pouze štěpen UV zářením na uhlovodíky a nijak se neobnovoval, musel by záhy z atmosféry zmizet (vyčerpal by se během desítek miliónů let, zatímco Titan je starý 4,6 miliardy let).

Hypotéza metanogenů na Titanu je ovšem zajímavá zejména proto, že jasně předpovídá, co bychom měli na Titanu pozorovat – pokud na povrchu žije „něco“, co lapá plynný vodík, měla by být atmosféra poblíž povrchu na tento plyn výrazně chudší než ve vyšších výškách (Schulze-Makuch a Grinspoon, 2005). Zároveň by se dalo očekávat, že i acetylén „sněžící“ z nebe bude na povrchu záhadně mizet…

„Titan je svět, který má velké množství kapaliny na povrchu i bohatství chemické energie produkované zářením. Pokud se v tomto prostředí objevil život, budou jeho projevy, podobně jako na Zemi, nejspíše dosti nápadné,“ konstatují ve svém průkopnickém článku McKay a Smith.

A světe div se, přesně tato „šílená“ předpověď se nyní do puntíku vyplňuje!

Vědecký tým Rogera Clarka z USGS v Denveru totiž právě publikoval studii dat z viditelného a infračerveného mapovacího spektrometru sondy Cassini (Visual and Infrared Mapping Spectrometer, VIMS), otištěnou v časopise Journal of Geophysical Research, která ukazuje, že na povrchu není po acetylénu ani stopy!

To ale není vše! Další vědecký kolektiv, vedený Darrellem Strobelem z Johns Hopkins University v Baltimore, totiž v časopise Icarus uveřejnil článek zabývající se výskytem molekulového vodíku v Titanově atmosféře. Vodík je produkován fotochemickými reakcemi ve stratosféře, odkud se šíří jak směrem vzhůru (kde zvolna uniká do kosmu), tak také dolů, směrem k povrchu. Zvláštní ale je, že poblíž povrchu Titanu není zdaleka tolik vodíku, kolik by vědci očekávali – jakoby jej „něco“ pohlcovalo!

To ukazuje na „velmi neobvyklou a zatím nevysvětlenou chemickou reakci,“ okomentoval objev Christopher McKay v časopise New Scientist, „určitě to není důkaz existence života, ale je to velmi zajímavé!“ Můžeme dokonce říci, že Titan vážně ohrožuje dosavadní pozici Marsu jako astrobiologické jedničky – výtrysky metanu na Marsu jsou zhruba se stejnou pravděpodobností geologického jako biologického původu, zatímco pro mizející vodík na Titanu prozatím žádné dobré nebiologické vysvětlení nemáme! Kdyby jen život v kapalném uhlovodíku při 180 stupních pod nulou nevypadal tak šíleně… ale jak my můžeme vědět, co je na jiných planetách šílené a co ne?

Oba výsledky se dají vysvětlit i jinak. Acetylén je přeci jen nestabilní molekula, která se může rozkládat i bez přítomnosti života – například za vzniku benzenu. K tomu by ale nemělo docházet bez přítomnosti katalyzátorů, jejichž roli může hrát jak život, tak i nebiologické látky. Také by mohl být jednoduše splachován metanovými dešti.

Nedostatek vodíku je obtížnější vysvětlit – mohou jej sice také spotřebovávat abiotické procesy, v mrazu na povrchu Titanu by však měly tyto reakce probíhat jen velmi neochotně a pomalu, proto nepředstavují věrohodné vysvětlení. Dnes jsme samozřejmě teprve na počátku. Vědci jistě vynaloží značné úsilí k nalezení a prověření všech možných alternativních řešení záhady chybějícího acetylénu a vodíku – ostatně v tom je sama podstata vědy, že (na rozdíl od pavědy) musí brát v úvahu a důkladně prověřovat všechny možnosti, nikoli jen ty přitažlivé a šokující. Vyšetřování „případu Titan“ pokračuje, usvědčení pachatele zatím nehrozí…

Zatím samozřejmě nemáme žádný důkaz, že na Titanu je život. Máme ale velmi silné svědectví o tom, že se tam děje něco zajímavého – a všechny důvody pro to, abychom se pokusili zjistit něco víc.
Odkazy:

Původní článek: Hints of life found on Saturn moon (New Scientist, David Shiga)

Dirk Schulze-Makuch, David H. Grinspoon: Biologically Enhanced Energy and Carbon Cycling on Titan?

C.P. McKay, H.D. Smith: Possibilities for methanogenic life in liquid methane on the surface of Titan. Icarus 178 (2005) 274–276.

Have we discovered evidence for life on Titan? (Chris McKay, CICLOPS) – velmi dobrá rekapitulace fakt a možností jejich vysvětlení od renomovaného „titanologa“

Příspěvek byl publikován v rubrice Mimozemský život a inteligence, Sluneční soustava se štítky . Můžete si uložit jeho odkaz mezi své oblíbené záložky.

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *