کشف احتمالی نشانه‌های حیات اولیه در دریاچه‌های قمر تایتان زحل

تایتان: آینه‌ای از زمین اولیه؟

تایتان، بزرگترین قمر زحل، شباهت‌های شگفت‌انگیزی به زمین دارد. سطح این قمر پوشیده از دریاچه‌ها و دریاهایی از مایعات هیدروکربنی مانند متان و اتان است. این مایعات، درست مانند چرخه‌ی آب در زمین، میان جو و سطح تایتان در گردش‌اند: تبخیر می‌شوند، به ابر تبدیل می‌شوند و سپس به شکل باران فرود می‌آیند. دانشمندان معتقدند که این چرخه‌ی مایعات می‌تواند به پیدایش اشکالی از حیات در تایتان کمک کند.

وزیکول‌ها: نشانه‌های اولیه حیات

مطالعه‌ای تازه در «مجله بین‌المللی اخترزیست‌شناسی» به بررسی احتمال شکل‌گیری ساختارهای پیش‌سلولی به نام وزیکول‌ها در تایتان پرداخته است. این حباب‌های ساده، که از مولکول‌های چربی تشکیل شده‌اند، شامل کیسه‌ای از مواد ژلاتینی هستند که توسط غشایی احاطه شده‌اند و از این نظر ساختاری مشابه سلول‌های زیستی دارند.

را کانر نیکسون، دانشمند سیاره‌ای از مرکز پروازهای فضایی گادرد ناسا، توضیح می‌دهد: «وجود هرگونه وزیکول در تایتان، نشان‌دهنده‌ی افزایش نظم و پیچیدگی خواهد بود؛ شرایطی که برای پیدایش حیات ضروری است. ما از این ایده‌های جدید هیجان‌زده‌ایم، چون می‌توانند افق‌های جدیدی در تحقیقات تایتان باز کنند و شیوه‌ی جستجوی ما برای حیات در آن را تغییر دهند.»

فرآیند شکل‌گیری وزیکول‌ها در تایتان

نیکسون و همکارش کریستین مایر، شیمی‌دان فیزیکی از دانشگاه دویسبورگ-اسن آلمان، نظریه‌های موجود درباره‌ی چگونگی تبدیل مواد معدنی بی‌جان به اشکال اولیه‌ی حیات در زمین را مبنا قرار دادند. آن‌ها پیشنهاد می‌کنند که وزیکول‌ها می‌توانند از فرآیندی پیچیده شکل بگیرند که تنها در دنیایی مانند تایتان با چرخه‌ی مایعات رخ می‌دهد. این روند با بارش متان آغاز می‌شود که مولکول‌های آمفی‌فیلیک (دوگانه‌دوست) را از جو به سطح دریاچه می‌آورد. این مولکول‌ها دارای یک سر قطبی (جذب‌کننده‌ی مایعات) و یک سر غیرقطبی (جذب‌کننده‌ی چربی‌ها) هستند.

مراحل شکل‌گیری وزیکول‌ها:

• مرحله اول: مولکول‌های دوگانه‌دوست با هم تجمع یافته و لایه‌ای بر سطح دریاچه ایجاد می‌کنند.
• مرحله دوم: قطرات باران متان به این لایه برخورد کرده و مهی از قطرات محصور با لایه آمفی‌فیلیک ایجاد می‌کنند.
• مرحله سوم: این قطرات دوباره به دریاچه بازمی‌گردند و به‌تدریج با یک دولایه پوشیده می‌شوند که به وزیکول تبدیل می‌شود.

مایر و نیکسون معتقدند که وزیکول‌های پایدار به مرور زمان تجمع پیدا می‌کنند و در یک فرآیند انتخاب ترکیبی بلندمدت، پایدارترین وزیکول‌ها رشد خواهند کرد، که این امر به یک فرآیند تکاملی منجر می‌شود و پیچیدگی و کارکرد را افزایش می‌دهد.

آینده‌ی جستجو برای حیات در تایتان

اگر این فرآیند در تایتان در حال وقوع باشد، پیامدهای مهمی برای درک ما از چگونگی پیدایش حیات از ماده‌ی غیرزنده خواهد داشت. دانشمندان می‌توانند با استفاده از لیزر و طیف‌سنجی، آمفی‌فیلیک‌هایی را در جو تایتان جستجو کنند که نشانه‌ای از پتانسیل این قمر برای میزبانی حیات هستند.

مأموریت آینده‌ی ناسا با نام دراگون‌فلای، که قرار است در سال ۲۰۳۴ به تایتان برسد، ابزار لازم برای شناسایی مستقیم وزیکول‌ها را ندارد؛ اما تحلیل‌های شیمیایی انجام خواهد داد تا بررسی کند که آیا در گذشته یا حال تایتان، شیمی پیچیده‌ای در حال وقوع بوده است یا خیر. نتیجه‌ی این جستجو می‌تواند مشخص کند که آیا حیات در صورت وجود محیط مناسب می‌تواند رایج باشد یا اینکه روی زمین صرفاً حاصل خوش‌شانسی بوده است.