Kehidupan di Titan Mungkin Menandakan Kehidupan Awal di Alam Semesta

Bulan terbesar Saturnus, Titan , memiliki suhu permukaan 94 derajat Kelvin di atas nol mutlak, sekitar sepertiga suhu Bumi. Titan terletak 9,5 kali lebih jauh dari jarak Bumi-Matahari dan suhu permukaan benda-benda tata surya menurun kira-kira sama dengan akar kuadrat jarak mereka dari Matahari.

Secara kebetulan, 94 derajat adalah suhu latar belakang gelombang mikro kosmik sekitar seratus juta tahun setelah Big Bang ketika bintang generasi pertama terbentuk, seperti yang dijelaskan dalam buku saya tahun 2010 . Objek seperti Titan yang terbentuk dari gas yang diperkaya oleh unsur-unsur berat dari supernova pertama , akan memiliki suhu permukaan sebesar ini terlepas dari jaraknya dari sebuah bintang. Seperti yang saya tulis di makalah baru , pemandian radiasi kosmik akan menjaga objek tetap hangat selama puluhan juta tahun, cukup lama untuk memunculkan bentuk kehidupan primitif di atasnya.

Temperatur yang kebetulan ini meningkatkan kemungkinan menarik untuk menguji bagaimana awal kehidupan bisa muncul di alam semesta dengan mempelajari Titan. Dengan kata lain, pertanyaan apakah Titan menampung kehidupan memiliki implikasi kosmik. Itu bisa mengungkap akar Kehidupan di Kosmos , judul buku yang saya terbitkan tahun lalu dengan mantan postdoc saya, Manasvi Lingam.

Di Tata Surya, Titan adalah satu-satunya objek selain Bumi yang memiliki sungai, danau, dan laut di permukaannya, serta siklus cairan metana dan etana yang menghujani awan, mengalir melintasi permukaannya dan menguap kembali ke atmosfer, mirip dengan Siklus air bumi. Titan juga diduga memiliki lautan air di bawah permukaannya. Atmosfernya terutama nitrogen seperti Bumi, tetapi dengan kontribusi 5% metana. Bentang alam Titan diselimuti bukit pasir gelap butiran hidrokarbon, menyerupai bubuk kopi, terutama di sekitar wilayah khatulistiwa.

Pengukuran gravitasi oleh pesawat antariksa Cassini milik NASA mengungkapkan bahwa Titan memiliki lautan air cair di bawah tanah, kemungkinan besar bercampur dengan garam dan amonia. Sinyal radio yang terdeteksi oleh wahana Huygens ESA pada tahun 2005 sangat menyarankan adanya lautan 55 hingga 80 kilometer di bawah permukaan es, memungkinkan adanya kimia kehidupan yang kita kenal . Selain itu, sungai, danau, dan lautan metana dan etana cair Titan mungkin berfungsi sebagai dasar kimiawi kehidupan yang tidak kita ketahui di permukaan bulan.

Apakah kondisi fisik di Titan melahirkan bentuk kehidupan ini tidak diketahui. Kesadaran bahwa atmosfer Titan kaya akan senyawa organik menimbulkan spekulasi bahwa bahan kimia perintis kehidupan mungkin telah terbentuk di sana.

Pada bulan Juni 2010, makalah yang menganalisis data dari misi Cassini–Huygens melaporkan anomali di atmosfer dekat permukaan yang mungkin konsisten dengan keberadaan makhluk hidup eksotis dari organisme pemakan metana, tetapi mungkin juga disebabkan oleh bahan kimia atau meteorologi yang tidak hidup. proses.

Eksperimen Miller–Urey dan tindak lanjutnya menunjukkan bahwa iradiasi UV di atmosfer Titan dapat menghasilkan molekul kompleks dan zat polimer seperti tholin . Reaksi dimulai dengan disosiasi nitrogen dan metana, membentuk hidrogen sianida dan asetilena .

Setelah menerapkan energi ke kombinasi gas seperti yang ada di atmosfer Titan, ilmuwan planet Sarah Hörst mendeteksi di laboratoriumnya pada tahun 2010 lima basa nukleotida yang membuat DNA dan RNA , serta asam amino — bahan penyusun protein , di antara banyak senyawa yang dihasilkan. Pada tahun 2013, NASA melaporkan bahwa bahan kimia organik kompleks dapat muncul di Titan berdasarkan penelitian yang mensimulasikan atmosfer Titan. Beberapa bulan kemudian sebuah makalah melaporkan deteksi hidrokarbon aromatik polisiklik(PAH) di atmosfer atas Titan.

Pada 2015, model membran sel hipotetis yang mampu berfungsi dalam metana cair dimodelkan. Basis kimia yang diusulkan untuk membran ini adalah akrilonitril , yang terdeteksi di atmosfer Titan oleh Cassini dan ALMA . Sayangnya, misi Cassini–Huygens tidak diperlengkapi untuk mencari tanda biologis atau organik kompleks

Inilah harapan bahwa wahana antariksa masa depan akan mengungkapkan apakah Titan menampung kehidupan dalam tubuh cair metana, etana, air, dan amonia. Menemukan kehidupan di Titan tidak hanya mengungkapkan bahwa kita tidak sendirian, tetapi juga bahwa kita mungkin relatif terlambat ke pesta. Kosmos mungkin penuh dengan kehidupan setelah bintang pertama terbentuk.

Meninjau kembali, temuan seperti itu akan memalukan bagi sebagian besar kosmolog yang menganggap alam semesta tidak bernyawa selama lebih dari satu abad, sementara memusatkan perhatian pada benda mati seperti bintang, lubang hitam, dan halo materi gelap. Pada kenyataannya, Alam Semesta mungkin telah penuh dengan kehidupan mulai dari generasi pertama objek mirip Titan, sekitar seratus juta tahun setelah Big Bang. Tetangga kosmik kita, Titan, mungkin yang pertama mengungkapkan rahasia kosmik ini kepada kita.

TENTANG PENULIS

Avi Loeb adalah kepala Proyek Galileo, direktur pendiri Inisiatif Lubang Hitam Universitas Harvard, direktur Institut Teori dan Komputasi di Pusat Astrofisika Harvard-Smithsonian, dan mantan ketua departemen astronomi di Universitas Harvard (2011 –2020). Dia memimpin dewan penasihat untuk proyek Breakthrough Starshot, dan merupakan mantan anggota Dewan Penasihat Presiden untuk Sains dan Teknologi dan mantan ketua Dewan Fisika dan Astronomi Akademi Nasional. Dia adalah penulis buku terlaris “ Extraterrestrial: The First Sign of Intelligent Life Beyond Earth ” dan salah satu penulis buku teks “ Life in the Cosmos ”, keduanya diterbitkan pada tahun 2021. Buku barunya berjudul “ Interstellar ”, dijadwalkan untuk diterbitkan pada Agustus 2023.