יש מעטים במערכת השמש המרתקים כמו טיטאן הירח של שבתאי. שם קרח מים יוצר הרים.
כמו אירופה ואנקלדוס, גם לטיטאן יכול להיות אוקיינוס פנימי של מים נוזליים, מקום שיש בו חיים.
לטיטאן יש שכבות, ולמרבה המזל יש משימה חדשה מדהימה בעבודות לחקור אותה: משימת שפירית הטיטאן.
במשך זמן רב האסטרונומים לא ידעו כמה טיטאן היה מיוחד. הסיבה לכך היא שהירח השבתאי עטוי בעננים עבים שמעלימים נוף אל פניו. למעשה, במשך הזמן הארוך ביותר, אסטרונומים חשבו שטיטאן הוא הירח הגדול ביותר במערכת השמש, מכיוון שהם לא יכולים לדעת היכן הסתיימה האטמוספירה והקרקע התחילה. עכשיו אנחנו יודעים שגנימד הוא קצת יותר גדול.
החללית הראשונה שפקדה את טיטאן הייתה פיוניר 11 בשנת 1979. היא לא הצליחה לראות דרך העננים הסבוכים, וגם החללית וויאג'ר התאומה לא הצליחה, שבאה אחריה בשנת 1980 ו -1981. הם אוספים כמה רמזים נוספים על טיטאן, אולם גילו עקבות של פחמימנים באטמוספרה, כמו אצטילן, אתאן ופרופאן. אולם מרבית האטמוספירה שלו היא חנקן, ממש כמו כדור הארץ.
עם אווירה מלאה בחנקן, ומכילה פחמימנים, זה נשמע כמו נקודה פוטנציאלית למצוא חיים. אולי אפילו חיים שמשתמשים בביולוגיה שונה לחלוטין מחיי כדור הארץ.
עד כמה טיטאן ניתן למגורים?
רק לאחר שחללית קאסיני של נאס"א עשתה את המסע הארוך לסטורן ונכנסה למסלול סביב כוכב הלכת המעוגלת בשנת 2004, הגיעו סוף סוף המכשירים להצצה באווירת הסוואה של טיטאן.
במהלך משימתו בת 13 השנים בסטורן, קאסיני עף על פני טיטאן 127 פעמים, באמצעות מכשירי מכ"ם ואינפרא אדום כדי לראות את האובך ולחשוף תכונות על פני השטח של טיטאן. קאסיני ראה עננים של פחמימנים, הממטירים פחמימנים לתוך נהרות פחמימנים, נאספים לאגמי פחמימנים וימים. הנקודה שלי היא ... פחמימנים.
קאסיני הפיל גם את הנחתת של סוכנות החלל האירופית הויגנס, שצנחה דרך האטמוספרה ותיעד את כל מסעה השעתיים וחצי. זה נחת על פני השטח והחזיר את התמונות הראשונות אי פעם מהאדמה על טיטאן.
ביניהם חשפו קאסיני והויגנס כי טיטאן מכוסה במולקולות אורגניות, בסוג המדינה שנחשבה להתקיים כאן על פני כדור הארץ לפני כ -4 מיליארד שנה. הבעיה היא כמובן שטיטאן קר מאוד. ככה משיגים את כל הפחמימנים הנוזלים שהמשכתי והמשכתי עליהם בערך.
טמפרטורת פני השטח היא -179 צלזיוס או -209 מעלות פרנהייט. רק לשם השוואה, הטמפרטורה הקרה ביותר שנרשמה אי פעם על כדור הארץ היא בערך -92 צלזיוס או -133 פרנהייט.
אווירת החנקן העבה בטיטאן פירושה שלא תצטרך לחליפת חלל אם היית רוצה לצאת החוצה על טיטאן, רק מעיל ממש ממש עבה.
אז יש לך את כל חומרי הגלם האלה לכל החיים על פני השטח, באווירת חנקן עבה למדי, עם פחמימנים נוזליים שמתפקדים כמו ממס וסובבים כימיקלים מסביב. יש אפילו קרינה אולטרה סגולה מהשמש המפרקת כימיקלים ומעודדת תגובות כימיות חדשות עם מימן, מתאן וחנקן.
אבל אז יש לך סביבה קרה באכזריות, עוינת לחלוטין את החיים על פני השטח.
החדשות הטובות הן שנדמה כי לטיטאן יש אוקיינוס נוזלי מתחת לפני השטח הקפוא שלו: ממש כמו אירופה של צדק ואנסדלדוס של סטורן. זה אושר על ידי מדידות כוח משיכה מדוקדקות שביצע קאסיני במהלך 137 הזבובים שלו.
ההבדל הוא שלטיטאן יש את כל אבני הבניין של החיים על גבי שכבת השטח המקיפה את האוקיאנוס. רואים איך זה אידיאלי?
במעבדת Jet Propulsion Jet של נאס"א, קבוצה של מדענים מנסה להבין עד כמה סביר שיהיו חיים באוקיינוסים של טיטאן. בין עכשיו ל 2023, הם מקווים להבין את התנאים שיכולים לאפשר מולקולות אורגניות לנוע מעל פני השטח של העולם, אל תוך האוקיאנוסים הפנימיים שלה, הסביבה המושלמת למגורים.
המאמץ נקרא יכולת ההרגשה של עולמות הפחמימנים: טיטאן ומעבר לו.
המטרה הראשונה שלהם היא להבין כיצד מולקולות אורגניות עשויות לנוע סביב כדור הארץ ולהועבר מהאטמוספרה, אל פני השטח ואז אל האוקיאנוס מתחת לפני האדמה.
חלק מהעבודה הזו כבר נעשתה, תוך שימוש בתצפיות ממערך מילולית / תת מילימטר אטקמה גדול בצ'ילה כדי לחקור את האווירה של טיטאן ולמדוד את תוכנו הכימי.
למרות שקאסיני היה הרבה יותר קרוב ועשה חלק מהתצפיות הללו, ALMA למעשה הרבה יותר רגיש לסוגי המולקולות שצפות באטמוספירה של טיטאן. המצפה הצליח לאתר שינויים ברמות הטיטאן כאשר מתאן וחנקן מולקולרי נשברים על ידי הקרינה האולטרה סגולה של השמש.
יתכן שמולקולות אורגניות אלה אולי יוכלו לחלחל לאוקיאנוס. או אולי המולקולות האורגניות נוצרות מתוך טיטאן עצמו, ועושות את דרכן מעלה והחוצה דרך cryovolcanoes על פני השטח.
ככל הנראה אי אפשר לדגום ישירות את האוקיאנוס מתחת לפני האדמה בזמן הקרוב, אך אם יימצאו רמזים על פני השטח, בדיקה מחוממת כמו המשימה המוצעת לאירופה עשויה להתמוסס דרך הקרח ולהגיע לאוקיאנוס. עשינו פרק שלם על הרעיון הזה.
ואז הם רוצים להבין אם האוקיאנוסים התת-קרקעיים עשויים להיות ממש ראויים למגורים, ואם הם, אילו סוגים של חיים עשויים להיות שם למטה.
למרות שישנו אוקיינוס נוזלי, אנחנו לא יודעים אם יש לו מספיק כימיקלים ואנרגיה נכונים לחיים כדי לשרוד. דוגמה אחת לחיי כדור הארץ שיכולה להצביע על הדרך נקראת Pelobacter acetylenicus, אשר ניזון מאצטילן לאנרגיה ופחמן. החוקרים מתכננים לדמות את סביבתו של טיטאן ולראות עד כמה חיידק זה יכול לשרוד.
לבסוף, האם יש דרך להעביר את החיים חזרה מהאוקיינוסים החוצה אל פני השטח של טיטאן, שם ניתן ללמוד מקרוב? למרות שמעטפת הקרח בטיטאן עשויה להיות עובה 50-80 ק"מ, יתכנו תהליכים גיאולוגיים לאורך מיליוני שנים שמביאים חומר מהאוקיאנוס אל פני השטח.
כדי לאסוף נתונים אלה, תזדקק למשימה רובוטית כלשהי שיכולה לנוע במהירות על פני טיטאן, ולדגום מיקומים שונים כדי לחפש אחר עדויות לחיים.
טיטאן מרתק לחלוטין, ואנחנו באמת צריכים לשלוח שליחות חזרה ללמוד אותו יותר לעומק. ואני שמחה לבשר כי נאס"א בחרה רשמית במסוק גרעיני המונע על סוללות שייסע ל טיטאן בשנת 2026.
זה נקרא שפירית, ואולי אתה מכיר את זה כבר בגלל שיתוף פעולה שעשיתי עם האסטרונאוט היומי בשנה שעברה. נאס"א ניסתה לבחור בין Dragonfly לבין משימת חזרה של דוגמת שביט. למרות שהלוואי ששתי המשימות יכלו לטוס, זו בהחלט תהיה גם הבחירה שלי.
התנאים בטיטאן מושלמים למכונת טיסה. הצפיפות האטמוספירה גבוהה פי 4 מכדור הארץ, ובמקביל כוח המשיכה נמוך יותר. טיסה על טיטאן דומה לשחייה באוקיינוסים של כדור הארץ. אתה יכול לחגור זוג בכנפיים על זרועותיך ולעוף סביב טיטאן, שבאמת ברצוני, אני אשמח לנסות.
השפירית תצויד בגנרטור תרמו-אלקטרי רדיו-איזוטופי, אותו סוג של סוללת פלוטוניום שמפעילה את מאדים סקרנות, מאדים 2020, ורבים מהגשמים במערכת השמש החיצונית. ככל שהפלוטוניום מתפורר, צמד תרמי ממיר את החום לחשמל כדי להניע את החללית.
וגם שפירית תוכל לייצר מספיק חשמל באמצעות ה- RTG שלה כדי לטוס באטמוספירה הטיטאניאנית, ולהפיק כשות ארוכות יותר וארוכות בערך 8 ק"מ בכל פעם. לצורך המשימה העיקרית שלה, היא צפויה לטוס 175 ק"מ, כפול המרחק של כל מאגרי המאדים יחד.
המשימה צפויה לצאת לדרך בשנת 2026, לוקח בערך 8 שנים להגיע לטיטאן, ויגיע בשנת 2034.
נאס"א בחרה בשדות הדיונה שנגרי לה סמוך לקו המשווה כאתר הנחיתה, מקום הדומה לדיונות החול בנמיביה. זה יקפוץ מאזור לאזור, מרחרח ודגימה, את הסביבה סביבו עד שהוא מגיע למכתש ההשפעה של סלק. זהו מקום שנראה כעדות למים נוזליים בעבר, ומולקולות אורגניות.
זה בדיוק סוג המקום בו יכולות להיות עדויות למים שנמלטו מבפנים של טיטאן אל פני השטח שלו. במילים אחרות, כאן אנו עשויים לגלות שלטיטאן היו פעם או עדיין יש לו חיים באוקיאנוס הפנימי שלו.
היו כמה רעיונות אחרים לחקור את טיטאן, כולל צוללת שיכולה לחקור אגמי פחמימנים, ורעיונות סירות שונים, ואפילו סירת מפרש. עשינו פרק שלם על משימות אפשריות אחרות לטיטאן.
טיטאן. אנו חוזרים לטיטאן והפעם אנו שולחים מסוק לחקור את העולם המרתק הזה לפרטיו. במקביל, אסטרונומים ומדענים פלנטריים יבנו את התיק לכל החיים, אם כיום או בעבר העתיק, וכיצד הוא יכול לנוע מהשטח אל האוקיאנוסים הפנימיים שלו ולהיפך. וזה יכול לעזור לנו להבין איך החיים היו יכולים להתקיים כאן על כדור הארץ.
מקורות: NASA / JPL, המכון לאסטרוביולוגיה של NASA
