17 maart 2014
Ach ja, Titan. De grootste mistige maan van Saturnus had een korte hoofdrol in de aflevering gisteravond van ‘Cosmos: A Spacetime Odyssey’. Tegen het einde van de aflevering stuurt Neil DeGraase Tyson zijn ruimteschip naar een van de donkere olieachtige zeeën van de maan. Hij wilde zien wat er daar beneden was – of specifieker, wat voor leven daar misschien zou zijn.
Na een beschrijving van de evolutie van het leven op aarde van bijna een uur was het tijd om ons te richten op buitenaardse terreinen en chemie – naar een plek die, misschien niet eens zo heel ver weg, het thuis zou kunnen zijn voor hele vreemde levensvormen. “Er is een wereld waar ik je mee naartoe wil nemen, een wereld die heel anders is dan de onze, maar wel een die leven zou kunnen bevatten. En als ie dat doet, dan belooft het heel anders te zijn dan alles wat we ooit eerder gezien hebben”, zegt Tyson in de aflevering.
Titan lijkt bedrieglijk veel op de aarde. Het heeft een dichte stikstofatmosfeer en seizoensgebonden regenstormen zorgen voor natte stukken die zichtbaar zijn vanuit een baan om de maan. En er zijn meren. In feite is Titan, naast de aarde, de enige andere plek in ons zonnestelsel met stabiele vloeistoffen op het oppervlak. Die vloeistoffen stromen door rivieren en beekjes, verzamelen zich in meren en zeeën, vormen kustlijnen en omvatten eilanden, net zoals op de aarde.
Maar de poelen van Titan zijn niet gevuld met water – de maan is doorweekt met koolwaterstoffen. Methaan en ethaan, verbindingen die op de aarde gasvormig zijn, zijn vloeibaar op de ijskoude oppervlakte van Titan. Hier schommelt de temperatuur rond de -179 graden Celsius. Het is er zo koud dat waterijs zo hard is als rots – de rotsen die rondslingeren op de oppervlakte van de maan bestaan feitelijk ook uit water. Water is overal te vinden op Titan maar het zit opgesloten in een vorm die onbruikbaar is voor de scheikundige processen die leven ondersteunen.
Decennia van onderzoek
Nadenken over leven op Titan is niet nieuw. In de jaren 1970 publiceerden Carls Sagan en scheikundige Bishun Kare, toen verbonden aan de Cornell universiteit, al wetenschappelijke stukken die de organische chemie beschreven die mogelijk kon plaatsvinden op de maan van Saturnus. Op dat punt echter, waren de grote volumes vloeistof aan het oppervlak van de maan nog niet ontdekt, dus dachten Sagan en Kahre na over het soort reacties die misschien in de atmosfeer van de maan konden plaatsvinden. Later zouden Sagan en Khare bewijzen dat het mogelijk is om aminozuren te maken met de elementen die je aantreft in de mist om de maan.
In de jaren 1990 gaf de Hubble ruimtetelescoop al hints van een natte wereld, maar het zou duren tot de Cassini-missie van NASA voor wetenschappers een goed beeld zouden krijgen van de maan. In 2004 begon het ruimtevaartuig onder het wolkendek te gluren van Titan. In 2005 stuurde Cassini de Huygenssonde aan een parachute dor de mist naar een plek rond de evenaar van Titan. De gegevens die teruggestuurd werd naar de aarde onthulden een wereld die erg op de onze lijkt – alleen met een compleet andere chemie.
Wat die andere chemie betekent voor de mogelijkheid van leven is nog steeds erg speculatief. “Denk eens na over het leven op aarde – of we zitten in het water of we zijn luxe zakken vol water”, zegt de astrobioloog Kevin Hand van het Jet Propulsion laboratorium. “Op Titan zou het leven in de meren 'zakken' vloeibaar methaan en/of ethaan zijn. Die vloeistof wordt gebruikt als bouwsteen voor de andere componenten die je nodig hebt voor leven en als brandstof voor het metabolisme.”
Het metabolisme aandrijven is echter riskant, en een van de redenen waarom wetenschappers aarzelen om een sonde naar Titan te sturen. Ondanks dat bestuderen astrobiologen de reacties en paden die het leven misschien heeft genomen om enigszins grip te krijgen op Titan – waaronder zaken als waterstof ademen en acetyleen eten. “Welke elementen zijn makkelijk en welke elementen zijn lastig te verkrijgen als je een 'vreemde' microbe bent die in de meren van Titan leeft?”, Zegt Hand. “Op dit punt hebben we nog niet echt een idee – het werk gaat nog door.”
Buitenaardse zeeën
Ik had een paar vragen na het beeld wat Cosmos schetste van de buitenaardse zeeën van Titan. Allereerst, als ik een vreemde levensvorm zou zijn op Titan, zou ik dan Saturnus kunnen zien door de honderden kilometers mist om Titan heen? Of zou de meest spectaculaire planeet van het zonnestelsel verborgen blijven achter dat rokerige gordijn? “Zelfs met het menselijke oog zou Saturnus zichtbaar zijn als een vage, lichte blob in de nachtelijke mist”, zegt Lunine. “En als je ogen hebt die een beetje beter zijn dan die van mensen in het begin van het infrarode spectrum, dan zou de geringde wereld duidelijk zichtbaar zijn, doorzichtig zwevend aan de hemel van Titan.”
Ten tweede toont de scene met Tyson in het ruimteschip een ruige, chaotische zeebodem, met dingen die lijken op hydrothermale ontluchtingskanalen. Hoeveel weten we eigenlijk van de zeebodem van Titan af? Het blijkt dat we best veel weten van de kustlijnen van Titan, en toch een stukje minder van de zeebodems. Tot nu toe gebruikten wetenschappers voornamelijk de vormen van de kust en omliggende topografie om af te leiden hoe de bodem van de zee eruit zou kunnen zien. Maar in mei 2013 mikte het Cassini ruimtevaartuig zijn sonde op de diepte van het Ligeia Mare, de op een na grootste zee op Titan. Door de radargegevens te gebruiken, maakte het team een kaart van de zeebodem – haar bathymetrie – en zagen ze dat Ligeia Mare tot een diepte van 160 meter dook.
De noordelijke zeebodem is vlakker en gladder dan de zuidelijke, die vergeven is van ondergelopen valleien en geaccentueerd wordt door scherpe pieken. Door het verkrijgen van het diepteprofiel kunnen wetenschapper inschatten hoeveel vloeibare koolwaterstoffen Ligeia Mare bevat: 100 keer zoveel dan de totale olie en gasvoorraden op aarde.
Vraag een astrobioloog over het vooruitzicht van het vinden van leven op Titan en ze zullen je vertellen dat de verhulde, oranje maan dé plek is als je bizarre levensvormen zoekt. Het leven is niet enkel wat we kennen op aarde. Leven dat, in plaats van op water gebaseerd is, die glibberige vloeibare koolwaterstoffen gebruikt als oplosmiddel. Is dat leven het waard om het risico te nemen om het te vinden?
