Iš Arizonos universiteto
Arizonos universiteto komanda pranešė apie pirmuosius eksperimentinius įrodymus, rodančius, kaip atmosferos azotas gali būti įtrauktas į organines makromolekules. Išvadoje nurodoma, kokias organines molekules galima rasti Titane, Saturno mėnulyje, kurie, mokslininkų manymu, yra ikikarinės Žemės chemijos pavyzdys.
Žemė ir Titanas yra vieninteliai žinomi planetų dydžio kūnai, kuriuose vyrauja tiršta, daugiausia azoto atmosfera, sakė Hiroshi Imanaka, kuris atliko tyrimus, būdamas UA chemijos ir biochemijos skyriaus nariu.
„Imanaka“ sakė, kad tai, kaip sudėtingose organinėse molekulėse azotas prisotinamas tokiose aplinkose kaip ankstyvoji žemė ar Titano atmosfera, yra paslaptis.
„Titanas yra toks įdomus, nes jo atmosferoje ir organinėje chemijoje vyrauja azoto atmosfera ir tai gali mums parodyti gyvybės mūsų žemėje kilmę“, - sakė Imanaka, dabar AE mėnulio ir planetų laboratorijos tyrinėtojų padėjėja. „Azotas yra svarbus gyvenimo elementas.“
Tačiau tai padarys ne tik bet koks azotas. Azoto dujos turi būti paverstos labiau chemiškai aktyvia azoto forma, kuri gali sukelti reakcijas, kurios sudaro biologinių sistemų pagrindą.
Imanaka ir Markas Smithas azoto ir metano dujų mišinį, panašų į Titano atmosferą, pavertė azoto turinčių organinių molekulių kolekcija, švitindami dujas aukštos energijos UV spinduliais. Laboratorija buvo sukurta taip, kad būtų galima imituoti, kaip saulės spinduliai veikia Titano atmosferą.
Didžioji dalis azoto judėjo tiesiai į kietus junginius, o ne į dujinius, sakė JAV profesorius Smithas, chemijos ir biochemijos vadovas. Ankstesni modeliai numatė, kad azotas nuo dujinių junginių pereis prie kietųjų per ilgesnį laipsnišką procesą.
Titanas atrodo oranžinės spalvos, nes organinių molekulių smogas apgaubia planetą. Smūgelyje esančios dalelės ilgainiui nusėda ant paviršiaus ir gali būti veikiamos sąlygų, kurios galėtų sukurti gyvybę, sakė Imanaka, kuris taip pat yra vyriausiasis tyrėjas SETI institute Mountain View mieste, Kalifornijoje.
Tačiau mokslininkai nežino, ar Titano smogo dalelėse yra azoto. Jei kai kurios dalelės yra tos pačios azoto turinčios organinės molekulės, kurias UA komanda sukūrė laboratorijoje, gyvenimo sąlygos yra labiau tikėtinos, teigė Smithas.
Tokie laboratoriniai stebėjimai rodo, ko turėtų ieškoti kitos kosminės misijos ir kokie instrumentai turėtų būti sukurti, kad būtų lengviau atlikti paiešką, teigė Smithas.
Imanaka ir Smitho knygą „Diferencijuotų organinių aerozolių susidarymas Titano viršutinėje atmosferoje“ numatyta paskelbti birželio 28 d. Nacionalinės mokslų akademijos leidinių ankstyvajame internetiniame leidime. NASA finansavo tyrimus.
UA tyrėjai norėjo sumodeliuoti Titano plonąją viršutinę atmosferą, nes Cassini misijos rezultatai parodė, kad atmosferą veikianti „ekstremali UV spinduliuotė“ sukūrė sudėtingas organines molekules.
Todėl Imanaka ir Smithas panaudojo pažangųjį šviesos šaltinį Lawrence'o Berkeley nacionalinės laboratorijos sinchrotone Kalifornijoje, Berkeley, norėdami šaudyti aukštos energijos ultravioletinę šviesą į nerūdijančio plieno cilindrą, kuriame yra azoto ir metano dujos, laikomos esant labai mažam slėgiui.
Tyrėjai panaudojo masių spektrometrą, norėdami ištirti chemines medžiagas, atsirandančias dėl radiacijos.
Paprasta, nors ir skamba, nustatyti eksperimentinę įrangą yra sudėtinga. Pati UV šviesa turi praeiti per keletą vakuumo kamerų, pakeliui į dujų kamerą.
Daugelis tyrinėtojų nori naudoti patobulintą šviesos šaltinį, todėl konkurencija dėl instrumento yra nuožmi. Imanaka ir Smithas buvo skiriami po vieną ar du laiko tarpsnius per metus, kiekvienas iš jų buvo aštuonias valandas per dieną tik penkias – 10 dienų.
Kiekvieną laiko tarpą Imanaka ir Smithas turėjo supakuoti visą eksperimentinę įrangą į mikroautobusą, nuvažiuoti iki Berklio, surinkti subtilią įrangą ir pradėti į intensyvią eksperimentų seriją. Jie kartais dirbo daugiau nei 48 valandas tiesiai, kad maksimaliai praleistų laiką iš pažangiojo šviesos šaltinio. Visų reikalingų eksperimentų atlikimas užtruko metus.
Tai buvo nervingas siautėjimas, sakė Imanaka: „Jei praleidžiame tik vieną varžtą, tai sugadina mūsų spinduliavimo laiką“.
Pradžioje jis tik analizavo dujas iš baliono. Bet jis nenustatė jokių azoto turinčių organinių junginių.
Imanaka ir Smithas manė, kad eksperimentiniame sąrankoje yra kažkas ne taip, todėl jie pakoregavo sistemą. Bet vis tiek nėra azoto.
„Tai buvo gana paslaptis“, - sakė pirmasis knygos autorius Imanaka. „Kur azotas pateko?“
Galiausiai du tyrėjai surinko rudos spalvos guma gabaliukus, susikaupusius ant cilindro sienos, ir išanalizavo tai naudodamiesi tuo, ką Imanaka pavadino „moderniausia masių spektrometro technika“.
Imanaka tarė: „Tada aš pagaliau radau azotą!“
Imanaka ir Smithas įtaria, kad tokie junginiai susidaro viršutinėje Titano atmosferoje ir ilgainiui patenka į Titano paviršių. Patekę į paviršių, jie prisideda prie aplinkos, palankios gyvenimo evoliucijai.
