Bulan terbesar Saturnus kemungkinan besar tidak bisa dihuni

Sebuah studi yang dilakukan oleh ahli astrobiologi Barat Katherine Nish menunjukkan bahwa lautan di bawah permukaan Titan – bulan terbesar Saturnus – kemungkinan besar merupakan lingkungan yang tidak dapat dihuni, yang berarti harapan untuk menemukan kehidupan di dunia es sudah tidak ada lagi.

Penemuan ini berarti bahwa para ilmuwan luar angkasa dan astronot tidak mungkin menemukan kehidupan di bagian luar tata surya, rumah bagi empat planet “raksasa”: Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus.

“Sayangnya, kita sekarang harus kurang optimis ketika mencari bentuk kehidupan di luar bumi di tata surya kita,” kata Nish, seorang profesor ilmu bumi. “Komunitas ilmiah sangat bersemangat untuk menemukan kehidupan di dunia es di bagian luar tata surya, dan hasil ini menunjukkan bahwa kemungkinannya lebih kecil dari yang kita duga sebelumnya.”

Mengidentifikasi kehidupan di bagian luar tata surya merupakan bidang minat penting bagi para ilmuwan planet, astronom, dan badan antariksa pemerintah seperti NASA, terutama karena banyak bulan es di planet raksasa diyakini mengandung lautan air cair yang besar di bawah permukaan. Titan, misalnya, diperkirakan memiliki lautan di bawah permukaan esnya yang berukuran 12 kali lebih besar dari lautan di Bumi.

“Kehidupan yang kita kenal di Bumi membutuhkan air sebagai pelarut, jadi planet dan bulan yang mengandung banyak air penting untuk mencari kehidupan di luar bumi,” kata Nish, anggota Institut Barat untuk Eksplorasi Bumi dan Luar Angkasa.

Dalam diamditerbitkan di majalah AstrobiologiDengan menggunakan data dari kawah tumbukan, Nish dan kolaboratornya mencoba menentukan berapa banyak molekul organik yang dapat diangkut dari permukaan Titan yang kaya akan bahan organik ke lautan di bawah permukaannya.

Komet yang bertabrakan dengan Titan sepanjang sejarahnya telah melelehkan permukaan es bulan, menciptakan genangan air cair yang bercampur dengan bahan organik permukaan. Pencairan yang dihasilkan lebih padat dibandingkan kerak esnya, sehingga air yang lebih berat akan tenggelam melalui es, kemungkinan mencapai lautan di bawah permukaan Titan.

Dengan menggunakan asumsi tingkat dampak pada permukaan Titan, Nisch dan kolaboratornya menentukan berapa banyak komet dengan ukuran berbeda yang akan menabrak Titan setiap tahun sepanjang sejarahnya. Hal ini memungkinkan para peneliti untuk memprediksi laju aliran air yang membawa bahan organik yang berpindah dari permukaan Titan ke bagian dalamnya.

Nish dan timnya menemukan bahwa berat bahan organik yang diangkut dengan cara ini sangat kecil, tidak lebih dari 7.500 kg/tahun glisin, asam amino paling sederhana, yang menyusun protein kehidupan. Massanya kira-kira sama dengan massa gajah Afrika jantan. (Semua biomolekul, seperti glisin, menggunakan karbon—sebuah elemen—sebagai tulang punggung struktur molekulnya.)

“Satu gajah per tahun yang mengonsumsi glisin di lautan yang berukuran 12 kali luas lautan bumi tidak cukup untuk menopang kehidupan,” kata Neesh. “Dulu, orang sering berasumsi bahwa air sama dengan kehidupan, namun mereka mengabaikan fakta bahwa kehidupan membutuhkan unsur lain, terutama karbon.”

Dunia es lainnya (seperti bulan Jupiter Europa dan Ganymede serta bulan Saturnus Enceladus) hampir tidak memiliki karbon di permukaannya, dan tidak jelas berapa banyak karbon yang dapat diperoleh dari dalamnya. Titan adalah bulan es yang paling kaya akan bahan organik di tata surya, jadi jika lautan di bawah permukaannya tidak dapat dihuni, hal ini tidak akan berdampak baik bagi planet es lain yang diketahui dapat dihuni.

“Pekerjaan ini menunjukkan bahwa sangat sulit untuk mengangkut karbon di permukaan Titan ke lautan di bawah permukaannya, dan sangat sulit bagi air dan karbon yang diperlukan untuk kehidupan untuk hidup berdampingan di tempat yang sama,” kata Nisch.

Penerbangan capung

Terlepas dari penemuan ini, masih banyak yang harus dipelajari tentang Titan, dan bagi Nish, pertanyaan besarnya adalah, terbuat dari apa Titan itu?

Nish adalah salah satu penyelidik proyek Dragonfly NASA, sebuah misi pesawat ruang angkasa yang direncanakan pada tahun 2028 untuk mengirim pesawat robotik (drone) ke permukaan Titan untuk mempelajari kimia prebiotik, atau bagaimana senyawa organik terbentuk dan mengatur dirinya sendiri untuk asal mula kehidupan. Di dalam dan di luar tanah.

“Hampir mustahil untuk menentukan komposisi permukaan Titan yang kaya bahan organik dengan melihatnya menggunakan teleskop melalui atmosfernya yang kaya bahan organik,” kata Nish. “Kita perlu mendarat di sana dan mengambil sampel permukaannya untuk menentukan komposisinya.”

Sejauh ini, pada tahun 2005, misi luar angkasa internasional Cassini-Huygens berhasil mendaratkan robot penjelajah di Titan untuk menganalisis sampel. Ini tetap menjadi pesawat luar angkasa pertama yang mendarat di Titan dan pendaratan terjauh yang pernah dilakukan pesawat luar angkasa dari Bumi.

“Bahkan jika lautan di bawah permukaan tidak dapat dihuni, kita dapat belajar banyak tentang kimia pra-kehidupan di Titan dan Bumi dengan mempelajari interaksi di permukaan Titan,” kata Nisch. “Kami benar-benar ingin tahu apakah ada interaksi menarik yang terjadi di sana, terutama ketika molekul organik bercampur dengan air cair akibat tumbukan.”

Ketika Nish memulai studi terakhirnya, dia khawatir hal itu akan berdampak negatif pada misi Dragonfly, namun hal itu justru menimbulkan lebih banyak pertanyaan.

“Jika semua pencairan akibat dampak tersebut tenggelam ke dalam kerak es, kita tidak akan memiliki sampel di dekat permukaan tempat air dan bahan organik bercampur. Ini adalah area di mana Dragonfly dapat mencari produk dari reaksi prebiotik tersebut, dan mengajarkan kita apa yang dimaksud dengan kehidupan. bisa jadi seperti itu,” kata Nish. : “Mereka mungkin berasal dari planet yang berbeda.”

“Hasil penelitian ini lebih pesimistis daripada yang saya sadari mengenai layak huninya permukaan laut Titan, namun hal ini juga berarti bahwa terdapat lingkungan prebiotik yang lebih menarik di dekat permukaan Titan, yang dapat kita sampel menggunakan instrumen pada Dragonfly.”