Det kan finnas liv på ismånen

Eftersom ismånen liknar jorden är den ovanlig i solsystemet. Den har en atmosfär och landskap med berg, floder, sjöar och hav (visserligen med flytande metan i stället för vatten).

Titan har även livets beståndsdelar: Organiska ämnen som ingår i allt liv på jorden och ett flytande hav under den tillfrusna ytan.

Vissa forskare tror att det kan finnas enkla livsformer i havet. Om Dragonfly hittar livstecken på Titan kommer det inte bara att vara ett historiskt genombrott i utforskningen av rymden.

Liv på månen kan även hjälpa oss att förstå hur livet på jorden uppstod.

Titan påminner om jorden som ung

Saturnus ismåne har väckt forskarnas nyfikenhet ända sedan den upptäcktes av den nederländske astronomen Christiaan Huygens år 1655.

Titan är den största av Saturnus 82 månar och den näst största i solsystemet efter Jupiters måne Ganymedes.

År 1908 publicerade den spanske astronomen Josep Comas y Solà observationer som tydde på en tjock atmosfär på Titan. Det har inga andra månar i solsystemet.

Cirka 100 år efter Solàs upptäckt nådde Cassiniexpeditionen fram till Titan. Från år 2004 försåg sonden forskarna med data om Titans kemi och de insåg då hur speciell den brandgula månen faktiskt är.

Tack vare Cassini vet vi till exempel att organiska molekyler i Titans atmosfär liknar dem som fanns på jorden innan livet uppstod, så kallade prebiotiska molekyler.

Följ med på Dragonflys resa mot yttre solsystemet för att hitta liv:

Titan är den plats i solsystemet som är mest lik jorden i sin tidiga barndom. Den kraftiga kölden – det är normalt minus 180 grader på Titan – gör dock att alla processer sker långsammare.

Den utveckling som jorden genomgick för miljardtals år sedan inträffar därför på Titan i dag.

Den utgör med andra ord ett fönster till det förflutna, och astronomerna är nu angelägna att ta reda på om det innebär att det finns liv på den mystiska månen.

Drönare ska borra upp livstecken

Nasa har valt drönaren Dragonfly för att utforska Titan, med tanke på att månen är idealisk för flygning.

Gravitationen är inte lika stark som på jorden, samtidigt som den täta atmosfären lyfter drönaren. Det innebär att energibehovet inte är så stort.

Den flygande detektiven är utrustad med sensorer som bland annat mäter vind, tryck och temperatur och som ska visa på likheter och skillnader mellan jordens vattenkretslopp och Titans metankretslopp.

Drönarens kameror kan se både långt och brett och zooma in på minsta sandkorn. Andra instrument är så kallade geofoner, en sorts mikrofon som mäter skakningar.

De ska registrera aktiviteter i Titans inre som skapar värme, smälter is och därmed främjar uppkomsten av liv.

Dragonfly anländer till Titan i ökenområdet Shangri-La, där de torra sanddynerna ska finkammas på organiska ämnen – det vill säga molekyler uppbyggda av kol.

Forskarna tror att strålning från solen och från Saturnus träffar den tjocka atmosfären och bryter ner metan och kväve i sina beståndsdelar.

Delarna bildar organiska föreningar, så kallade tholiner, som sedan kan bidra till uppkomst av liv när de faller ner på Titan.

I öknen finns det spår från tusentals år av kemiska processer som kan visa hur långt livets utveckling har kommit.

Titan liknar jorden i unga dagar – flyg med runt i den kalla världen:

Kanske kan levande varelser bilda metan.

De flytande sjöarna, floderna och haven av den illaluktande gasen är intressanta eftersom metan ständigt bryts ner och alltså bara kan existera om Titan hela tiden förses med nytt metan.

På jorden skapas metan av mikro­organismer som bryter ner organiska ämnen, till exempel i magen på en ko eller en människa. Något motsvarande kan mycket väl vara fallet på Titan.

För att avgöra om metanet kommer från något levande använder Dragonfly bland annat två borrar som sitter på landningsstället.

Borrarna tar sig ner i ytan och hämtar upp prover som analyseras i en masspektro­meter – ett instrument som utsätter materialen för joniserande strålning och därmed förändrar atomernas energitillstånd.

Eftersom varje grundämne har sitt eget sätt att absorbera och avge strålning känns olika ämnen igen på reaktionen.

Spektrometern kan inte bara identifiera livgivande ämnen som syre, fosfor och kol utan även avgöra hur olika ämnen har uppstått.

Sammansättningen av isotoper, varianter av grundämnen med olika antal neutroner i atomkärnorna, varierar nämligen beroende på varifrån de kommer.

Kollision har smält vatten

När Dragonfly har utfört sitt arbete i öknen ska den flyga vidare upp till 24 kilometer i taget.

Totalt ska drönaren tillryggalägga 175 kilometer, ungefär dubbelt så långt som alla robotfordon kört på Mars.

Slutdestinationen är den stora kratern Selk, en plats som har valts för att kratern uppstod efter en stor kollision som kan ha smält ytan och fyllt fördjupningen med flytande vatten.

Vattnet fanns där i tusentals år innan det frös till, och i det flytande vattnet kan organiska ämnen på Titan ha utvecklats till liv.

Med största sannolikhet är dock livet flyktigt på Titans iskalla yta, så även om forskarna hittar spår av liv i Selkkratern lär det vara liv som existerade för länge sedan.

Därför ska Dragonfly även utforska de sprickor i ytan som bildas vid kratrar som Selk.

Sprickorna kan fungera som vägar i istäcket, ända nere där radioaktiva processer och magnetism i Titans inre skapar värme som smälter vatten och upprätthåller ett flytande hav.

I mötet med vattnet kan organiska ämnen på Titans yta bilda aminosyror som sedan kan utvecklas till proteiner och celler – det vill säga liv.

De behöver emellertid energi, som kanske bubblar upp från havsbotten i form av exempelvis gasen svavelväte.

Om Dragonflys mätutrustning hittar livstecken i sprickorna kring Selkkratern har vi både upptäckt liv utanför jorden och hittat svaret på hur livet uppstod på vår egen planet: Med hjälp av organiska ämnen djupt nere i världshaven.

Forskare letar efter utomjordingar

Dragonflys efterforskningar upphör inte med jakten på liv som vi känner det från jorden.

Vissa forskare har inlett jakten på utomjordingar. Deras teori är att okända livsformer kan bildas med andra biokemiska spelregler än på jorden.

En forskargrupp vid Cornell University i New York, USA, har bland annat gjort en simulering av hur ett cellmembran på Titan skulle kunna se ut.

Cellmembran skyddar celler i allt levande, men på Titan tycks det saknas både syre och fosfor att bilda membran med.

Forskarna har dock upptäckt att en molekyl på Titan ändå kan bilda ett flexibelt och starkt membran.

Forskarnas metod kallas hypotetisk biokemi. Experter på detta område menar att livets byggstenar kanske inte alls är de samma på Titan som på jorden.

Allt liv som vi känner till är baserat på kol med vatten som lösningsmedel, men tänk om ett annat ämne kan vara bärande?

Och tänk om ett annat flytande ämne än vatten kan vara lösningsmedlet, till exempel flytande metan?

I så fall sjuder och bubblar Titans metanhav kanske av främmande livsformer som utvecklas och ”lever” på sätt som vi aldrig tidigare har sett.