Titan – Wird die Quelle von so viel Methan übersehen?

Wird die Quelle von so viel Methan auf Titan übersehen?

Unzählige sehr intelligente und sachkundige Leute haben sich das bereits angeschaut, also lautet die Antwort zweifellos „Nein“, also lautet meine Frage wohl eher: „Warum so? Ich verstehe nicht, warum es so viel Vertrauen gibt, dass die Quelle von Methan auf Titan ist nicht biologisch."

Warum frage ich das eigentlich?

Ich erinnere mich an eine große Aufregung darüber, dass Methan in der Marsatmosphäre gefunden wurde, bevor die Aufregung nachließ, weil die Mengen zu niedrig waren und es sich nicht zu wiederholen schien (z. B. mit der Jahreszeit). Methan ist, wie ich gelernt habe, ein ziemlich flüchtiges Molekül, das schnell abgebaut wird und daher kontinuierlich aufgefüllt werden muss - jedes gefundene Methan muss (in geologischer Hinsicht) kürzlich produziert worden sein. Außerdem ist es ein bekanntes biologisches "Abfallprodukt" biologischer Prozesse auf der Erde, daher die anfängliche Aufregung über die Entdeckung auf dem Mars.

In frühen Perioden des Lebens auf der Erde (Archaean Eon?) beherrschten die Methan produzierenden "Bakterien" (die Archaea-Methanogene) möglicherweise die Erde und produzierten wahrscheinlich viel Methan, das in die Atmosphäre freigesetzt werden würde (ähnlich wie die Atmosphäre von Titan von heute, würde ich erraten). Sauerstoffproduzierendes Leben veränderte die Zusammensetzung der Atmosphäre dramatisch und machte es giftig für die Methanogene, die in Sümpfe, den Untergrund, die Eingeweide von Tieren usw. (wo immer es sauerstofffrei ist) verbannt wurden und das gesamte Methan mit dem Sauerstoff reagieren ließen.

Gibt die Atmosphäre des Titans nicht starke Gründe, die Hypothesen zu glauben, dass es methanproduzierendes Leben gibt, das all dieses Methan abpumpt? In ähnlicher Weise wie die Vergangenheit der Erde vor dem großen Sauerstoffereignis gewesen sein könnte, wodurch Jahrtausende der Methanproduktion zu einer dicken Atmosphäre führten, und ähnlich wie die Erde nach Jahrtausenden der Sauerstoffproduktion eine starke Sauerstoffhülle ansammelte?

Eine der Hypothesen für so viel Methan ist ein geochemischer Prozess, aber ... es gibt so viele Körper im Sonnensystem, von warm bis kalt, von winzig bis groß, und doch ist Titan nicht der einzige mit (entfernt) so viel Methan ?

Was würden Sie als Beweis dafür akzeptieren, dass es nicht übersehen wurde? Es gibt zum Beispiel solche Papiere .
Ich frage mich hauptsächlich, warum keine weiteren Erkundungen für Titan geplant sind. Der aktuelle Fokus liegt heutzutage ausschließlich auf dem Mars und in geringerem Maße auf Europa.
Ah, ja, das ist eine gute Frage, aber sie sollte wahrscheinlich in den Hauptteil Ihres obigen Beitrags eingearbeitet werden.
Hmm, wenn ich darüber nachdenke, das ist nicht nur es. Es gibt auch die viel geringere Aufmerksamkeit der Medien, die ihm geschenkt wird. Und obwohl ich einige Studien über die Möglichkeit von Leben auf Methan/Wasserstoff/Acetylen-Basis kenne, weiß ich nicht, es fühlt sich an, als ob zu wenig darüber geredet wird. Daher kann ich nur annehmen, dass meine Wahrnehmung der Wahrscheinlichkeit von Leben auf Titan viel größer ist als die der wissenschaftlichen Gemeinschaft
Eine weitere gute Frage - und ich denke, es wäre akzeptabel, beide in diesem einen Beitrag zu haben, solange die Antwort einen breiten Überblick erfordert.
@called2voyage Gibt es einen Tippfehler in der Zusammenfassung, auf die Sie verlinkt haben? "Die Auswirkungen von" würde ich nicht kaufen. Mein Eindruck ist, dass das Leben auf Titan auf einer Welt mit so wenig Sonnen- und Gezeitenenergie Schwierigkeiten haben würde, so viel Methan zu produzieren und es mit der Geschwindigkeit wieder aufzufüllen, mit der es aufgrund der geringen Oberflächengravitation entweicht. Aber ich habe nicht nachgerechnet, weil ich die Physik nicht kenne. Ich denke, dass winzige Mengen Methan auf dem Mars eher biologischen Ursprungs sind, wenn dies zuverlässig bestätigt werden kann.
@LocalFluff Chris McKay, einer der beiden Autoren des Artikels, ist ein angesehener Planetenwissenschaftler. Ich würde das Papier wegen einer Transposition eines "a" für ein "e" im automatisch generierten Science Direct-Text des Abstracts nicht außer Acht lassen.

Antworten (1)

Es wird nicht übersehen. Es werden Studien über die Machbarkeit von Leben auf Titan auf Basis von Methan durchgeführt.

Es ist wahr, dass Titan alle notwendigen Bedingungen für das Leben hat:

  • Es befindet sich nicht im thermodynamischen Gleichgewicht
  • Es hat mehr als genug kohlenstoffbasierte Moleküle
  • Es hat eine flüssige Umgebung (Ethan/Methan), in der chemische Reaktionen stattfinden können
  • Seine Temperatur ist niedrig genug, um eine Bindung von Molekülen zu ermöglichen (allerdings nicht wie auf der Erde).
  • Es hat andere Voraussetzungen für das Leben, wie Metalle, eine sich ändernde Geologie mit (Kohlenwasserstoff-) Ozeanen und felsigen Oberflächen usw.

Notwendige Bedingungen zu haben bedeutet jedoch nicht , dass Leben entstanden ist oder es existiert.

Das Hauptproblem bei der Erklärung des methanogenen Lebens auf Titan besteht darin, dass es keinen Mechanismus gibt, der seine Produktion durch einen Prozess erklärt, zu dem das Leben, wie wir es kennen, fähig ist. Die häufigste Methode der Methanproduktion durch methonogene Bakterien ist:

CO 2 + 4 H 2 ⟶ CH 4 + 2 H 2 Ö

Allerdings gibt es wenig oder gar keine CO 2 in der Atmosphäre von Titan. Auf Titan gibt es einen gut verstandenen Methankreislauf; Herkunft und Nachschub sind jedoch immer noch Rätsel.

In gewisser Weise gibt es auf Titan im Vergleich zu anderen Körpern im Sonnensystem zu viel Methan. Das Problem mit dem Leben auf Titan ist nicht, wie es Methan produziert , sondern wie es Methan nutzt . Jetzt müssen wir einen Weg finden, wie Lebensformen Methan ähnlich wie wir Wasser nutzen. Obwohl dies möglich sein mag, gibt es einige Probleme damit:

  • Titan ist sehr kalt. Seine Oberflächentemperatur liegt bei etwa -180°C. Das Hauptproblem ist, dass wir bei dieser Temperatur keinen Katalysator kennen, ohne den Leben nicht möglich wäre.

  • Wasser ist ein sehr gutes Lösungsmittel und hilft beim Transport von Substanzen in einer Zelle. Wie sich Methan unter solchen Umständen verhalten würde, ist nicht sehr gut verstanden, obwohl ein Modell einer auf Stickstoff basierenden Zellmembran modelliert wurde, die in Methan existieren könnte.

  • Obwohl methanproduzierende Organismen einst auf der Erde vorherrschend waren, als sie eine ähnliche Atmosphäre wie Titan hatte, gibt es einen Unterschied – es gibt keinen Wasserdampf auf Titan.

  • Wasser hat eine entscheidende Eigenschaft – es ist bei ~ 4°C dichter als an seinem Gefrierpunkt. Das bedeutet, dass während die Wasseroberfläche gefroren sein kann, der untere Teil eines flüssigen Körpers immer noch in der Lage ist, das Leben zu unterstützen. Methan hat jedoch keine solche Eigenschaft, und bei den niedrigen Temperaturen (auf Titan) kann es zum Einfrieren ganzer Kohlenwasserstoffseen kommen, was dem Leben nicht zuträglich ist.

Gegenwärtig bieten geochemische Prozesse im Vergleich zu biologischen Prozessen eine bessere Erklärung und werden als solche von der wissenschaftlichen Gemeinschaft akzeptiert. Grundsätzlich ist die wissenschaftliche Gemeinschaft konservativ, wenn es darum geht, solche Dinge zu akzeptieren (sie haben sich mehr als einmal die Finger verbrannt). Außergewöhnliche Ansprüche erfordern außergewöhnliche Beweise. Im Fall von außerirdischem Leben auf Kohlenwasserstoffbasis wurde kein solcher Beweis erbracht. Die Jagd nach Leben auf Titan geht jedoch weiter.

Es gibt eine geplante Titan-Saturn-System-Mission ; Budgetbeschränkungen haben diese Mission jedoch verschoben. In gewisser Weise ist die Missionsauswahl darauf ausgerichtet, bewohnbare Planeten / Monde auf Wasserbasis zu finden (die für uns direkt nützlich wären), anstatt exotisches Leben zu finden.

Gute Arbeit, alle Winkel zusammenzufassen!
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