Titan tampaknya lebih seperti Bumi setiap saat, dan pemahaman baru tentang atmosfer kabur Titan dapat memberikan petunjuk bagi evolusi lingkungan atmosfer awal Bumi dan perkembangan kehidupan di planet asal kita. Para peneliti telah menemukan serangkaian reaksi kimia pada bulan terbesar Saturnus yang dapat melindungi permukaan bulan dari radiasi ultraviolet, mirip dengan cara kerja lapisan ozon Bumi. Reaksi ini mungkin juga bertanggung jawab untuk membentuk molekul organik besar yang membentuk atmosfer oranye tebal dan kabur bulan.
Para ilmuwan telah lama memahami bahwa tinggi di atmosfer Titan, sinar matahari memecah metana menjadi karbon dan hidrogen. Unsur-unsur ini bereaksi dengan nitrogen dan bahan-bahan lain untuk membentuk kabut tebal hidrokarbon kompleks yang benar-benar menyelubungi bulan.
Namun baru-baru ini, peran polyynes dalam evolusi kimiawi atmosfer Titan telah diteliti dan diperdebatkan dengan penuh semangat. Polyynes adalah sekelompok senyawa organik dengan ikatan tunggal dan rangkap tiga, seperti diacetylene (HCCCCH) dan triacetylene (HCCCCCCH). Poliester ini dianggap berfungsi sebagai perisai radiasi UV di lingkungan planet, dan dapat bertindak sebagai ozon prebiotik. Ini penting untuk setiap kehidupan yang berusaha terbentuk di Titan.
"Bahkan jika Anda membentuk molekul yang penting secara biologis (melalui reaksi lain) dan tidak ada lapisan seperti ozon atau ozon, molekul-molekul ini tidak akan selalu selamat dari lingkungan radiasi yang keras," kata Ralf Kaiser, ilmuwan utama penelitian ini.
Namun, proses kimia yang mendasari yang memulai pembentukan dan mengendalikan pertumbuhan polyynes belum dipahami.
Kaiser dan rekan-rekannya mempelajari pembentukan triacetylene dan molekul organik yang lebih besar di laboratorium dan dalam simulasi komputer. Mereka menemukan bahwa triacetylene dapat dibentuk oleh tabrakan antara dua molekul kecil dalam suatu reaksi yang dapat dengan mudah dimulai di bawah kondisi dingin yang ditemukan di atmosfer Titan.
Para penulis menyarankan bahwa triacetylene, sebuah molekul organik yang dapat bertindak sebagai perisai untuk radiasi ultraviolet, dapat berfungsi sebagai blok pembangun untuk menciptakan molekul kompleks di atmosfer Titan.
"Eksperimen ini dilakukan dengan molekul yang hanya mengandung atom karbon dan hidrogen," kata Kaiser kepada Space Magazine. “Untuk menyelidiki pembentukan molekul astrobiologis yang penting di Titan, kita juga harus menambah’ oksigen dan nitrogen. ” Kaiser mengatakan mereka berencana untuk melakukan eksperimen semacam itu akhir tahun ini.
Tim mengatakan mereka berharap studi eksperimental, teoretis, dan pemodelan gabungan mereka akan bertindak sebagai templat, dan memicu penyelidikan yang sangat dibutuhkan, berturut-turut dari kimia di sekitar Titan sehingga gambaran yang lebih lengkap dari proses yang terlibat dalam pemrosesan kimia atmosfer bulan akan muncul.
Judul gambar utama: Blok bangunan penting di lapisan kabut organik Titan dan kemungkinan awal Bumi berasal dari reaksi kimia. Gambar kredit milik NASA-JPL, Dr. Xibin Gu, dan Reaction Dynamics Group, University of Hawaii
Sumber: PNAS
