Duinen op Saturnusmaan Titan zoals gezien door de Cassini-sonde in 2006.
(Afbeelding: © NASA / JPL)
Grote, schmancy-verbindingen blijven opduiken overal in het zonnestelselen nieuw onderzoek kan helpen om verwarring op te lossen over hoe ze zich op zoveel plaatsen vormen.
Dat onderzoek is gebaseerd op laboratoriumexperimenten geïnspireerd op een rare eigenaardigheid die wetenschappers hebben opgemerkt over uitgestrekte duinvelden Saturnusmaan Titan. Deze duinen zitten vol met verbindingen die polycyclische aromatische koolwaterstoffen worden genoemd en ringachtige structuren hebben. Op Titan slaan de duinen een aanzienlijk deel van de koolstof van de maan op. En omdat die maan is een van de meest verleidelijke steengroeven van astrobiologen voor het mogelijk vinden van leven buiten de aarde, is koolstof van belang.
"Deze duinen zijn behoorlijk groot", vertelde senior auteur Ralf Kaiser, een chemicus aan de Universiteit van Hawaï in Manoa, aan Space.com, bijna net zo groot als de Grote Piramide in Egypte, voegde hij eraan toe. "Als je de koolstof- en koolwaterstofcyclus en de processen van koolwaterstoffen op Titan wilt begrijpen, is het natuurlijk heel belangrijk om te begrijpen waar de dominante koolstofbron vandaan komt."
Op Titan is er een eenvoudig mechanisme waarvan wetenschappers weten dat het waarschijnlijk polycyclische aromatische koolwaterstoffen bouwt: deze grote moleculen kunnen zich vormen in de dikke atmosfeer van de maan en zich naar de oppervlakte nestelen. Maar dezelfde familie van verbindingen is gevonden op tal van werelden die niet zo'n atmosfeer hebben, zoals de dwergplaneten Pluto en Ceres en het Kuipergordel-object Makemake.
Kaiser en zijn collega's wilden uitzoeken hoe polycyclische aromatische koolwaterstoffen zouden kunnen ontstaan in een wereld zonder atmosfeer om ze te creëren. En toen de onderzoekers naar Titan keken, zagen ze een aanwijzing: waar de duinen zijn, zijn er niet veel koolwaterstofijsjes die anders vrij algemeen voorkomen op die maan.
De onderzoekers vroegen zich af of een tweede proces, een proces aan de oppervlakte, ijs zoals acetyleen zou kunnen veranderen in polycyclische aromatische koolwaterstoffen. In het bijzonder dachten de wetenschappers dat de schuldige zou kunnen zijn galactische kosmische straling, energetische deeltjes die door de ruimte kaatsen.
Dus ontwierpen de onderzoekers een experiment: neem wat acetyleenijs, stel het bloot aan een proces dat galactische kosmische straling imiteert, en kijk wat er gebeurt. Ze bootsten het effect na van 100 jaar pummelen van deze deeltjes en maten vervolgens de hoeveelheden verschillende verbindingen die zich hadden gevormd.
De wetenschappers vonden verschillende smaken polycyclische aromatische koolwaterstoffen. Dit suggereerde het team dat de interactie tussen koolwaterstofijs en galactische kosmische straling inderdaad de prevalentie van de verbindingen zou kunnen verklaren, zelfs wanneer geen atmosfeer ze kan vormen.
'Dit is een behoorlijk veelzijdig proces dat overal kan plaatsvinden', zei Kaiser. Dat omvat niet alleen Titan, maar ook andere manen en asteroïden, maar zelfs korrels interstellair stof en aangrenzende zonnestelsels, zei hij.
Vervolgens willen hij en zijn collega's achterhalen welk specifiek proces de transformatie veroorzaakt, zei Kaiser. Dat zal lastig zijn, zei hij, omdat de ioniserende straling die het team gebruikte om kosmische galactische stralen te simuleren meerdere gelijktijdige processen omvat.
De onderzoekslijn is zowel esthetisch als wetenschappelijk intrigerend, vertelde Michael Malaska, die planeetijs onderzoekt aan NASA's Jet Propulsion Laboratory in Californië en die niet betrokken was bij het huidige onderzoek, in een e-mail aan Space.com. "Hun werk ondersteunt verder dat een deel van het zand van Titan onder UV-licht mooie kleuren kan laten gloeien", schreef hij.
Het onderzoek is beschreven in een krant gisteren (16 oktober) gepubliceerd in het tijdschrift Science Advances.
- Landing on Titan: Pictures from Huygens Probe on Saturn Moon
- Voortstuwende verkenning: drones gaan interplanetair
- Verbazingwekkende foto's: Titan, de grootste maan van Saturnus
Opmerking van de uitgever: Dit verhaal is bijgewerkt met een opmerking van Michael Malaska. E-mail Meghan Bartels via [email protected] of volg haar @meghanbartels. Volg ons op Twitter @Spacedotcom en verder Facebook.
