Akrylonitril na Titanu – cesta k životu?

V minulých měsících bylo kolem objevů v rámci hledání mimozemského života slyšet hlavně o ledových světech. Prim přitom hrály zprávy ze Saturnova měsíce Enceladu a Jupiterovy Europy. Nový objev se však zaměřuje na Saturnův měsíc Titan. Odborníci z NASA na něm totiž s definitivní jistotou potvrdili existenci akrylonitrilu. Přítomnost této látky v atmosféře měsíce znovu posílila dřívější spekulace o tom, že by Titan mohl poskytovat vhodné podmínky pro vznik života. Paradoxně k tomu může pomoci látka, která je pro nás jedovatá a karcinogenní.

Akrylonitril je relativně jednoduchá sloučenina uhlíku, vodíku a dusíku, která se používá hlavně k výrobě plastů. V drsných podmínkách saturnova měsíce by však tato chemikálie mohla vytvářet stabilní a přitom flexibilní struktury podobné buněčným membránám. Už dřívější studie naznačily, že akrylonitril je v Titanově atmosféře obsažen, ale vždy chyběly jednoznačné důkazy jejich přítomnosti. Na Titanu je totiž mnoho uhlovodíků a určit přesně přítomnost konkrétní molekuly nemusí být snadné.

ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)

ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)
Zdroj: https://upload.wikimedia.org

Teď se ale situace změnila. Díky měřením z pozemních teleskopů ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) v Chile byly zaznamenány jasné důkazy existence akrylonitrilu v atmosféře Titanu. Nejpravděpodobnější je, že se tato látka vyskytuje ve stratosféře – mlhavé oblasti atmosféry, která dává tomuto měsíci hnědo-oranžovou barvu.

„Našli jsme přesvědčivý důkaz, že akrylonitril se nachází v atmosféře Titanu a věříme, že se značné množství této látky může dostat až k povrchu,“ vysvětluje Maureen Palmer z astrobiologického oddělení Goddardova střediska v Marylandu. Rostlinným ani živočišným buňkám by se na Titanu nevedlo dobře – teploty zde klesají až k -179°C a jezera jsou tu tvořena kapalnými uhlovodíky (především metanem).

Vizualizace struktur podobných buněčným membránám.

Vizualizace struktur podobných buněčným membránám.
Zdroj: http://advances.sciencemag.org

V roce 2015 vědci z univerzit řešili otázku, zda mohou některé organické látky přítomné na Titanu za působení tamních nehostinných podmínek vytvářet struktury podobné lipidovým dvojvrstvám, které známe z pozemských buněk. Tenké a ohebné lipidové dvojvrstvy jsou hlavní složkou buněčných membrán, které oddělují vnitřní oblast buňky od vnějšího prostředí. Tým tenkrát vyhodnotil jako nejlepšího kandidáta právě akrylonitril.

Vědci vycházeli z předpokladu, že se molekuly akrylonitrilu mohou spojovat do vrstev, které jsou podobné buněčným membránám. Tyto vrstvy pak mohou vytvořit mikroskopické dutiny, pro které se používá anglický výraz azostome. Tyto dutinky mohou sloužit jako drobné úložné, nebo transportní kontejnery – podobné kuličky mohou vytvářeti lipidové dvojvrstvy.

„Schopnost vytvořit stabilní membránu, která odděluje vnitřní prostředí od vnějšího je velmi důležitá. Umožňuje uchovávat látky dost dlouho, aby s nimi bylo možné dále pracovat,“ vysvětluje Michael Mumma, ředitel astrobiologického oddělení Goddardova střediska a dodává: „Pokud mohou být tyto útvary připomínající membrány tvořeny akrylonitrilem, je to důležitý krok na cestě k hledání života na Titanu.“

Akrylonitril

Akrylonitril
Zdroj: https://svs.gsfc.nasa.gov

Odborníci z Goddardova střediska zjistili, že akrylonitril je v atmosféře titanu zastoupený relativně hojně – koncentrace dosahují až 1,9 – 2,8 molekul této látky na miliardu ostatních. Nejvyšší koncentrace mají být ve stratosféře ve výškách kolem 200 kilometrů nad povrchem. Akrylonitril může sestoupit i do nižších vrstev atmosféry, kde je větší chlad. Tady látka zkondenzuje a může pršet na povrch.

Vědci dále počítali, kolik akrylonitrilu může být v druhém největším jezeře na Titanu – známém Ligeia Mare, jehož rozloha je srovnatelná s Hurónským a Michiganským jezerem dohromady. Po celou dobu existence Titanu se v tomto jezeře mohlo podle odhadů vědeckého týmu nahromadit tolik akrylonitrilu, že  by v každém mililitru tamní kapaliny dalo vytvořit až 10 milionů azotosom. Pro srovnání v mililitru mořské vody na Zemi najdeme zhruba milion bakterií.

Vědci k hledání akrylonitrilu využili kombinovaných pozorování z 11 detailních sběrů dat systému ALMA. V datech se podařilo objevit spektrální čáry, které odpovídají právě akrylonitrilu. Možná si teď říkáte, proč na webu o kosmonautice, píšeme o objevu, který je sice velmi zajímavý, ale učinil jej pozemský teleskop.

Přístroj INMS ze sondy Cassini.

Přístroj INMS ze sondy Cassini.
Zdroj: https://attic.gsfc.nasa.gov/

Svou roli v tomhle případě hraje i sonda Cassini. Je tomu už více než deset let od chvíle, kdy jiná skupina vědců v jejích datech objevila zajímavé zjištění. Údaje z hmotnostního spektrometru INMS totiž po průletu kolem titanu vykazovaly možnost, že by se zde mohl nacházet právě akrylonitril. Tehdejší měření ale nebylo možné zpřesnit – na to už detekční vybavení sondy Cassini nestačilo. Pomocnou ruku tedy v dalších letech podala pozemská astronomie. Aktuální objev tak přidává zajímavý střípek do mozaiky poznání naší soustavy i do možného hledání života.

Zdroje informací:
https://www.nasa.gov/
https://svs.gsfc.nasa.gov/
https://en.wikipedia.org/
http://astrobiology.com/

Zdroje obrázků:
https://3c1703fe8d.site.internapcdn.net/newman/csz/news/800/2015/5-whatkindofli.jpg
https://upload.wikimedia.org/…/1280px-The_Atacama_Compact_Array.jpg
http://advances.sciencemag.org/content/advances/1/1/e1400067/F3.large.jpg?download=true
https://svs.gsfc.nasa.gov/vis/a010000/a012400/a012467/TitanPreview.jpg
https://attic.gsfc.nasa.gov/inms/images/inms-instrument.jpg

Akrylonitril na Titanu - cesta k životu?, 5.0 out of 5 based on 14 ratings
Pin It
(Visited 2 637 times, 1 visits today)
Kontaktujte autora článku - hlášení chyb a nepřesností, rady, či připomínky

Hlášení chyb a nepřesnostíClose

VN:F [1.9.22_1171]
Rating: 5.0/5 (14 votes cast)
(Visited 2 637 times, 1 visits today)
Níže můžete zanechat svůj komentář.

Více se o tomto tématu dočtete zde »
(odkaz vede na příslušné vlákno diskuzního fóra www.kosmonautix.cz)


24 komentářů ke článku “Akrylonitril na Titanu – cesta k životu?”

  1. pbpitko napsal:

    V tej uhlovodíkovej atmosféru určite objavíme obrovský počet všemožných organických zlúčením, Prečo nie aj akrylonitril, či by mohli hrať nejakú rolu pri vzniku živita je len otázkou dohadov.
    pb

  2. Alois napsal:

    Život ale potřebuje dodávku energie, na Zemi ji dodává slunce, nebo zemské nitro. Na Titanu hustá atmosféra slunce nepustí, a nitro aktivitu nevykazuje.

    • IvanhoeSK napsal:

      A čo tak ešte zobrať do úvahy aj slapový ohrev?

    • Petr Šída napsal:

      A přesto tam prší, tečou řeky a existují jezera, trochu protimluv, nemyslíte?

      • Spytihněv napsal:

        Ty tekutiny jsou sice uhlovodíky v kapalném skupenství, což na zemi nenajdeme, takže zima je tam pořádná (asi o 60° nižší teplota než to, co právě prožívá JWST v kryokomoře) ale pořád menší, než by být měla. Způsobuje to skleníkový efekt husté atmosféry.

    • Martin napsal:

      Život nepotřebuje nutně ke své existenci světlo. Stačí i obyčejný příjem anorganických sloučenin a jejich vzájemnou reakcí se vytvoří energie a jiné další sloučeniny. Jako tomu bylo při vniku života na Zemi. I dnešní organizmy žijící hluboko na dně oceánu jsou zcela odříznuty od slunečního světla. Tak proč by nemohl být život na Titanu?

      Takovéto to pomyslné škrtnutí zápalkou na začátku života může být jen obyčejná chemická reakce uvnitř těchto Akrylonitrilových makromolekul, která nedělá nic jiného něž sebe replikaci. Pak už nastoupí jen Darwinova selekce a postupem času se přidají další komplexnější chemické procesy, které například usnadní dělení nebo zpevní stěny buňky, možná se i při troše štěstí časem vytvoří i dědičná informace.

      Souhlasím s tím co napsal pbpitko ohledně té teploty, Titan je vskutku zajímavý měsíc, ale pokud tam je život, tak velmi pomalý. Nicméně i tak studium Titanu je přínosné, člověk tak pomalu zjišťuje, že se všude ve vesmíru nachází dostatek anorganických i organických sloučenin nutných pro vznik života. Možná jednoho dne zjistíme, že jednobuněčný život je poměrně běžný jev, naopak s živočichy natož s vyspělou inteligencí, to bude odost vzácnější…

    • Jiný Honza napsal:

      No ještě že p. Alois nenapsal, že v noci bývá tma, to by bylo legrace při čtení reakcí. 🙂

      Ano na Titanu je z našeho pohledu katastrofální nedostatek energie. Samozřejmě že tam může nějaký „život“ v podobě nějakého komplexního souboru propojených chemických reakcí existovat. Ale s naším životem to nebude mít mnoho společného.

      A úplně stejně může existovat „život“ pod ledem na Europě, v atmosféře Jupiteru(viz. A.C.Clark) nebo třeba v koroně Slunce. Za mého mládí se takové neověřitelné úvahy řadily do sci-fi, ne do vědy.

      • Spytihněv napsal:

        Myslím, že toto patřilo, patří i patřit bude do sci-fi. Pokud vím, tak seriózní sci-fi literatura (spec. hard) se často zabývá přesně tím, čím se zabývá i věda. Tudíž to, že ve vašem mládí se takovýmito úvahami zabývala sci-fi, neznamená, že se tím nezabývala i věda 🙂 Možnosti života na Titanu nebo pod ledem Europy a Enceladu je normální seriozní vědecká disciplína, ale samozřejmě vyžaduje trochu více fantazie než třeba přistání Falconu nebo pojednání o stavbě startovní rampy.

  3. Velky zly had napsal:

    Je to jako obvykle hledani „dukazu“ k potvrzeni zbozneho prani nalezt zivot. Nadpis: Na planete xy je [dosad slouceninu], urcite je tam zivot. Obsah clanku: Vedci pripousti, ze takova sloucenina by mohla za fantasmagorickych okolnosti podporovat existenci zivota. Zaver clanku: Vedci nemohou s jistotou poprit, ze by tomu tak treba nekdy nekde nemohlo byt…

    • Dušan Majer napsal:

      Ale takhle funguje věda. Neověřené úvahy jsou postupně doplňovány faktickými důkazy a tím se doplňuje mozaika poznání.

    • Spytihněv napsal:

      Pracujeme jen s teoriemi. Cassini, Huygens a pozemské teleskopy můžou lecos odhalit, ale definitivu dá jen akce na místě. Doufám, že se dožiju dalšího zařízení (patřičně vybaveného) na povrchu, nejlépe na hladině jezera + na pevnině + v atmosféře. Při tomto závratném tempu nezbývá než být nezdolným optimistou a nepodrážet případné plány (které jsou v nedohlednu) zbytečnými skeptickými hlasy 🙂

  4. B.boruvka napsal:

    Drive byli vedci I upalovani za odhad ze je zeme kulata a postupem casu se to potvrdilo,dnes se jim nastesti nekteri lide jen smeji,kdyz odhaduji ze by na nejake planete mohly byt podminky pro vznik zivota-to je pokrok!! 🙂

    • pbpitko napsal:

      A nemálo je takých, ktorí by s obrovskou chuťou upaľovali i dnes, a nielen vedcov, tých tak veľa nie je a dlho by im táto zábavka nevydržala,
      ale každého na koho natrafia !

    • 3,14ranha napsal:

      Nechci flame, ale nemáte pravdu. Že je Země kulatá se ví (a vědělo i ve středověku) už 2200 let od doby kdy Eratosthenés z Kyrény (pozoruhodně přesně) vypočítal obvod Země.
      Problém s tím mohly mít leda některé NOVĚ pokřtěné pohanské národy (severní a východní evropa), nebo třeba pověrčiví námořníci (jenže ti zase moc dobře mohli pozorovat kulatost Země podle mizení souše pod horizontem).

      Upálení fakticky nehrozilo ani za kulatost, ani za geocentrismus.

      Galileo (který dost arogantně a nevědecky hlásal 100% pravdivost své tehdy ještě TEORIE aniž měl platný důkaz) byl odsouzen všeho všudy k soukromému modlení asi jednoho žalmu denně (minutová záležitost, navíc zcela podléhající poctivosti „odsouzence“) a přes všechny spory byl až do smrti placen a podporován vatikánem v bádání jiných oborů jako je mechanika (kde paradoxně udělal 10 x víc důležitých objevů, než v astronomii)

      Z „filosofů“ byl církví upálen jedině Giordano Bruno… jenže ten byl uprchlým mnichem (ti skládali sliby, nebo spíš přísahu, dnes by ekvivalentem byl dezertér z vojenské služby), při útěku zavraždil nadřízeného, později pomáhal anglikánům chytat a popravovat tajné katolické kněze (za katolictví byl v anglii trest smrti) a spíš než geocentrismus, zastával panteismus (což je názor pohansko-teologický, nikoli vědecký)

      • Racek napsal:

        Kdo bude lump a hrdina, určuje vždy panující politický řád podle kritéria – komu k prospěchu. Objektivní zhodnocení se starých pramenů je i tak téměř nemožné, vítězný řád vždy likviduje všechny pozitivní vzpomínky na řád minulý. No a když se to smíchá … Já se v těchto případech vždy řídím zásadou „všichni mají pravdu“, neboli „na každém šprochu je vždy pravdy trochu … :)) )

        • 3,14ranha napsal:

          Snad mi moderátoři prominou ještě jeden OT příspěvek:

          Historie vrcholného (feudálního) středověku (cca doba vlády Karla IV.) snad ještě může být zkreslena tím že tehdy se za nejen křesťany, ale přímo i za katolíky chtěli považovat 100% všichni („latinští“ – západní) evropané

          Ovšem novověk (Objevení ameriky – 1492, knihtisk – 1450, schizma katolíci x protestanti – 1517) už je o něčem zcela jiném a mimo jiné právě knihtisk je zárukou, že od onoho okamžiku je téměř znemožněna skutečně účinná cenzura, ve smyslu trvalého vymazání nějaké informace z historie. *

          Nakonec s vámi rozhodně souhlasím v tom, že historie není černobílá. Dnes má evropa spoustu nepřátel na blízkém východě a bohužel i spoustu nepřátel mezi poblázněnými evropskými „intelektuály“. Považuji za morální povinnost sečtělých evropanů ozvat se, když je evropská historie jednostranně očerňována a vláčena bahnem.

          * fanatici v některých obdobích velké francouzské revoluce a bolševici vypalovali celé knihovny, kláštery, umělecké sbírky… ale takové šílené a otevřené barbarství (o masových vraždách nemluvě) na druhou stranu vylučuje možnost falšovat historii ve prospěch těchto barbarů

        • Jiný Honza napsal:

          Jste naivní, historie se nepřepisuje spalováním knih, ale jejich psaním.

        • Racek napsal:

          No, zrovna historie Číny, největší civilizace starověku, ukazuje, že taková kulturní revoluce je v těchto případech velmi úspěšná. Ona ta kulturní revoluce je taková čínská tradice, opakuje se už asi 3000 let každých tak 150 let, vč. pálení historických pramenů či zakopávání mudrců zaživa…. A u takového psavého národa je napáchaná škoda vždy dost veliká. I když to může být občas považováno i za štěstí.
          Omlouvám se, že to není úplně k věci.

        • Dušan Majer napsal:

          Ne, že to není úplně k věci, je to dokonce úplně od věci. budu rád, když se diskuse bude držet tématu – děkuji za to všem diskutujícím. 😉

      • B.Boruvka napsal:

        To je v poradku ze nemam pravdu-(neznam hystorii tak podrobne jako vy)
        Ale nejde mi o presne vylozeni hystorie,
        napsal jsem to proto aby byl vydet ten pokrok(„Zcivilizovani“)
        Dnes se nikdo nemusi bat o zdravi ci zivot at uz prijde s jakkoliv divokou teorii o cemkoli

        • 3,14ranha napsal:

          V tomto s vámi rozhodně souhlasím a jsem rád za mnohem silnější svobodu vyznání a vědeckého bádání než tomu bylo v minulosti.

          Snad jen bych podotknul že tahle svoboda se týká hlavně technických „hard“ oborů a jen když se to drží stranou politiky

          i dnešní doba totiž má tabu – zpochybňovat legalizaci potratů (ukazovat třeba potracené plody), nebo zlehčovat hysterii okolo změn klimatu může být třeba v USA (a náznaky jsou už i v evropě) poukázkou ke ztrátě zaměstnání, aktivní protestování před klinikami už vás může dostat i do kriminálu a prezident Trump s pomocí tajných služeb určitě moc dobře tuší kdo z ekoaktivistů nebo prodejců solárních panelů by ho rád viděl dva metry pod zemí.

  5. pbpitko napsal:

    Ešte jedna dôležitá vec. Rýchlosť chemických reakcií veľmi silne závisí od teploty. Niektoré chemické aktivity sú nevyhnutným príznakom života. Na Titane je povrchová teplota cca -170 C, pri takejto teplote musia chemické reakcie prebiehať extrémne pomaly. Všetky životné funkcie sú podmienené chemickými reakciami. Ako by mohol reagovať živočích napr. na nebezpečnú situáciu, keď by požadovaná chemická reakcia (napr. vznik adrenalínu) nastala za niekoľko hodín či až dní ?
    Dobre, je to dôležité iba pre vyššie organizmy, mikroskopický život môže viacmenej iba pasívne vegetovať podľa toho či má alebo nemá vhodné životné podmienky. Nevhodným životným podmienkam vzdorujú svojim obrovským množstvom, taktikou – niekto prežije a namnoží sa. Ale pri takej teplote aj množenie bude prebiehať extrémne pomaly – ak vôbec.
    Život by sa prejavoval tak nepatrnou aktivitou že asi by sme vôbec ani nepostrehli že sa jedná o život.
    pb

    • Racek napsal:

      I Titan má s velkou pravděpodobností podpovrchový oceán, kde jsou teploty zcela jiné a stavební hmoty života – uhlovodíky a další organické sloučeniny blízko.. Ovšem asi bude ještě méně dosažitelný než oceán Europy.

Zanechte komentář