با هلیکوپتر فضایی می‌توان حیات را روی قمر زحل جست‌وجو کرد؟

آسمان نارنجی و تپه‌های یخی و ابرهای متان. این‌ها چشم‌اندازهای پساآخرالزمانی از زمین نیست؛ بلکه تصویری احتمالی از محیط قمر تایتان از دیدگاه کاوشگران است. با اینکه تایتان مانند بهشت به‌نظر نمی‌رسد، به‌اعتقاد دانشمندان دانشگاه کلورادو بولدر این قمر به‌دلیل برخورداری از اشتراک‌های زیاد با زمین، ارزش بررسی را دارد. بااین‌حال، آیا حیات روی تایتان در جریان است؟ در‌حال‌حاضر، نمی‌توان با اطمینان به این پرسش پاسخ داد.

کاوشگر کاسینی هویگنس اطلاعات زیادی درباره‌ی تایتان ارسال کرد و در سال ۲۰۱۷، مأموریتش به‌پایان رسید. براساس داده‌های کاسینی، مدارپیمای زحل و هویگنس کاوشگر کاسینی که روی سطح تایتان فرود آمد، روی سطح تایتان آب و منابع متعددی از موادشیمیایی کربنی وجود دارد. حیات روی زمین به موادشیمیایی پیچیده و کربنی مانند DNA وابسته است.

براساس تاریخچه‌ی گذشته‌ی زمین، با ترکیب آب و موادشیمیایی می‌توان به دستورالعمل حیات رسید. دراگن‌فلای، مأموریت پیشنهادی برای بررسی قمر تایتان، به واسطه‌های فرود هلیکوپتری مجهز است که برای بررسی سطح این قمر در نظر گرفته شده است. مأموریت دراگن‌فلای می‌تواند به درک تکامل و خاستگاه کهن حیات یا حتی کشف زندگی فرازمینی کمک کند.

تصور هنری از هلیکوپتر و سطح‌نشین برای بررسی تایتان

بسیاری از ویژگی‌های تایتان، زمین را به‌یاد می‌آورند. در تایتان، ابر و دریاچه و حتی جزرومد وجود دارد؛ اما طوفان‌های تایتان از متان تشکیل شده‌اند، نه بخار آب. گفتنی است دریاچه‌های تایتان به‌جای آب با موادشیمیایی روغنی پوشیده‌ شده‌اند. اگرچه دمای تایتان بالای صفر مطلق است، بازهم به‌قدری سرد است که میانگین دمای سطح آن به منفی ۱۴۳ درجه‌ی سانتی‌گراد می‌رسد. این قمر جوّ متراکمی دارد؛ بنابراین، برای قدم‌زدن روی سطح آن به فشار مناسبی نیاز دارید (اکسیژن و لایه‌های زیاد لباس گرم).

دانشمندان هنوز از وجود حیات روی سطح تایتان مطمئن نیستند؛ اما کشف اقیانوس آب‌نمک روی سطح تایتان به‌وسیله‌ی کاسینی هویگنس، از وجود ترکیب و دستورالعمل حیات خبر می‌دهد. هدف کاسینی هویگنس یافتن این اقیانوس بود. امواج الکترومغناطیسی، مانند امواج ضبط استریوِ خودرو، می‌توانند اطلاعات زیادی درباره‌ی مواد سر راه خود ارسال کنند.

براساس نوع دریافت امواج الکترومغناطیسی، می‌توان نتیجه گرفت این امواج با نوسان بین دو لایه‌ی رسانا، برای مثال بین محلول آب‌نمک دفن‌شده زیر سطح تایتان و جوّ بارداری آن شکل می‌گیرند. سیگنال تولید‌شده‌ی این امواج مشابه سیگنالی است که رعدوبرق روی زمین تولید می‌کند. با اینکه هیچ رعدوبرقی در سطح تایتان وجود ندارد، امواج مشابه رعدوبرق را می‌توان در حین چرخش تایتان به دور زحل با اعمال تغییر در میدان مغناطیسی آن تولید کرد. اقیانوس مایع تقریبا در عمق ۶۵ کیلومتری زیر سطح تایتان قرار دارد که از عمیق‌ترین نقطه‌ی زمین موسوم به چاه ماریانا شش‌برابر عمیق‌تر است.

آیا آب این اقیانوس که کاسینی هویگنس کشف کرده، می‌تواند به سطح تایتان برسد؟ براساس شواهد به‌دست‌آمده از این مأموریت، یخ‌فشان‌ها می‌توانند بین سطح این قمر و اقیانوس مدفون آن ارتباط برقرار کنند. آب این یخ‌فشان‌ها ممکن است با کربن موجود در سطح تایتان ترکیب شود.

به‌عقیده‌ی دانشمندان، واکنش‌های مشابه به تولید آمینواسید منجر می‌شوند که برای شکل‌گیری حیاتی ضروری است که امروزه می‌شناسیم؛ اما در ابتدا، باید وجود یخ‌فشان‌ها ثابت شود و سپس، دیگر مسیرهای احتمالی آب به سطح تایتان را بررسی کرد. کاسینی، تنها توانست تصاویری از یخ‌فشان‌های احتمالی را ثبت کند که هنوز تأیید نشده‌اند. افزون‌براین، در محل فرود هویگنس هم یخ‌فشانی وجود نداشت.

دراگن‌فلای بقایای یخ‌فشان‌ها روی سطح تایتان را جست‌وجو خواهد کرد. این بقایا می‌توانند با موادشیمیایی کربنی حاصل از جوّ کدر تایتان ترکیب شوند و ترکیبی زندگی‌بخش بسازند که برای شکل‌گیری حیات مناسب است.

منابع کربنی متعددی روی سطح تایتان وجود دارد که یکی از آن‌ها متان است. بخش درخورتوجهی از جوّ تایتان از متان تشکیل شده است. طبق اکتشافات کاسینی هویگنس، دریاچه‌های روی سطح تایتان سرشار از متان هستند. تایتان از چرخه‌ی متانی مشابه چرخه‌ی آبی زمین برخوردار است. باران روغنی متان دریاچه‌های تایتان را پر می‌کند و تبخیر متان ابرهای متانی را به‌وجود می‌آورد. کاسینی تصاویری از کانال‌های رودخانه‌ای خشک‌شده ثبت کرد که زمانی مجرای عبور متان روی سطح این قمر بوده‌اند.

بااین‌حال، رازی درباره‌ی مِه متانی و کدر تایتان وجود دارد و چنین جوّی نباید وجود داشته باشد. تبخیر سطح متان برای ذخیره‌سازی متان موجود در جوّ آن کافی نیست؛ زیرا به‌صورت پیوسته دستخوش واکنش‌هایی برای تولید موادشیمیایی دیگر می‌شود. متان موجود در مِه تایتانی باید میلیون‌ها سال قبل ناپدید می‌شد.

دانشمندان به‌شیوه‌های مختلف مِه متانی را توصیف می‌کنند. براساس نظریه‌ای، جوّ تایتان به‌صورت دوره‌ای دچار فروپاشی می‌شود و هر ۱۰ میلیون سال یا بیشتر بازسازی می‌شود. کاسینی هویگنس شواهدی از دریاهای کربنی پیدا کرد که می‌توانند یکی از عوامل به‌وجودآمدن مِه متانی باشند؛ اما بازهم این مقدار برای ایجاد مِه متانی موجود کافی نیستند.

یخ‌فشان‌ها یکی دیگر از منابع احتمالی متان گازی هستند. این یخ‌فشان‌ها می‌توانند پلی بین مخازن کربنی زیرزمینی و جوّ متانی باشند. متان در سطح وسیعی به‌وسیله‌ی باکتری‌های روی زمین به‌وجود می‌آید؛ به‌ویژه باد معده‌ی گاوها. بنابراین، براساس احتمالی دیگر که بعیدتر از دیگر احتمال‌ها است، متان موجود در تایتان را ممکن است موجودات زنده به‌وجود آورده باشند.

حرکت دراگن‌فلای روی سطح تایتان مزیت بزرگی دربرابر کاسینی هویگنس است. احتمال کشف یخ‌فشان‌های احتمالی به‌وسیله‌ی دراگن‌فلای وجود دارد. همچنین، این کاوشگر می‌تواند به‌دنبال منابع عمیق‌تر کربنی و علائم حیات تولید‌کننده‌ی متان برود. دانشمندان با بررسی ترکیب‌های هوایی و خاکی در مناطق مختلف تایتان می‌توانند ویژگی‌های زمین‌شناسی را شناسایی کنند که به حل معمای متانی این قمر کمک می‌کنند.

شرایط حیات روی تایتان با اقیانوس‌های مدفون و دمای منجمدکننده، مانند قدم‌زدن در پارک روی سطح زمین نخواهد بود؛ بلکه تایتان فقط از عناصر سازنده‌ی حیات، یعنی آب و کربن‌های پیچیده برخوردار است. با اینکه کاسینی هویگنس آغاز مأموریت تایتانی بود؛ اما هنوز رازهای زیادی درباره‌ی این قمر وجود دارد که می‌توان به مِه متانی یا وجود یخ‌فشان‌ها اشاره کرد. اگر ترکیب مناسب حیات روی سطح تایتان وجود داشته باشد، احتمال کشف آن به‌کمک دراگن‌فلای وجود خواهد داشت.