שתף קטע נבחר
הכי מטוקבקות

    הירח של שבתאי ומקור החיים

    טיטאן, אחד מירחיו של שבתאי, נמצא במרחק של מיליארד קילומטרים מאיתנו והוא קר, חשוף ואפוף אבק, אבל האטמוספרה שלו דומה לזו שהייתה לכדור הארץ בראשיתו, בעת שנוצרו כנראה חיים וזה מסקרן את החוקרים

    יש כמה תֵּאוֹריוֹת מַדעיוֹת שמנסות להסביר את מקוֹר החיים על פני כדור הארץ. הֶרכּב האַטמוֹספֵרה של כדור הארץ היה בראשיתוֹ שונה מאוד מהיום. על פי אחת התאוריות, בְּרָקים עַזים גרמו תגובות כּימיוֹת, ובהן נוצרו חוּמצוֹת אָמינוֹ. החומצות האלה הן אַבנֵי הבִּניין של החֶלבּוֹנים, שהם מרכּיב חיוּני של כל היְצוּרים החיים. המדענים מכנים את התְמיסה שנוצרה בעקבות פעולת הברקים באטמוספרה בשם "המָרָק הקַדמוֹני".

     

    בשנת 1953 הוכיחו סְטֶנלי מילֶר והרוֹלד יוּראי שאפשר ליצור במעבָּדה מוֹלֵקוּלוֹת בּיוֹלוגיוֹת מוּרכָּבוֹת ממַרכּיבים פשוטים ביותר, בקַלוּת יחסית ובטְווח זמן קצר. הבְּשׂורה החשובה היא שתנאים כאלה, כפי שסיפּקוּ מילר ויוראי במעבדתם, מתקיימים במקומות שונים ביְקוּם, ולכן ייתכן שממש כעת נוצרים שם יסודות חדשים של חיים.

     

     (המחשה: A. D. Fortes/UCL/STFC) (המחשה: A. D. Fortes/UCL/STFC)
    (המחשה: A. D. Fortes/UCL/STFC)

     

     

    קר, חשוך ועַרפִלי

    כדי לאתֵר מקום שהתנאים דומים בו לאלה שהִזכּרנו, נרחיק יותר ממיליארד קילוֹמֶטרים, אל עבר טיטאן – אחד מיְרֵחיו של כוֹכב הלֶכת שַבּתאי. אפילו שטיטאן הוא ירח קר, חשוך ואָפוּף עֲרָפל ואבק - האטמוספרה שלו דומה לזו שהייתה לכדור הארץ בראשיתו, בעת שנוצרו כנראה חיים. למדענים זוֹ הזדמנוּת לחקור תהליכים שנעשו עד כה במעבדה.

     

    טיטאן היה הירח הראשון של שבתאי שגילה האַסטְרוֹנום ההוֹלַנדי כּריסְטיאן הוֹיְגֵנס (זִכרו את השם) בשנת 1655. כמה שנים לאחר מכן גילה ג'ובאני קאסיני (זכרו גם את השם הזה) ארבעה ירחים נוספים, ועם התקדמות המדע התגלו עוד ירחים סביב שבתאי (עד כה 64). ועדיין, טיטאן מעניין במיוחד.

     

    ככל הידוע לנו, הוא הירח היחיד במערכת השמש בעל אטמוספרה ניכֶּרת. האטמוספרה שלו מוּרכּבת מ-94 אחוז חַנקָן ושישה אחוז מֵתאן, ונמצאים בו גם רבים ממרכיבי החיים, ובהם חנקן, פַּחמָן ומים. בשל מרחקו העצום מהשמש, כ-1.4 מיליארד קילומטרים, קרוב לוודאי כי רוב המים בו נמצאים במצב מוּצק (קרח) וכי גשם שיורד על פניו עשוי רובו ממתאן - תרכובת אוֹרגָנית חשובה. מלבד יִיחוּדוֹ של טיטאן באטמוספרה הסְמיכה שלו, הוא הגוף היחיד מלבד כדור הארץ שיש בו מאגָרים יְציבים של נוזלים על פני השטח. רוב האגמים והיַמוֹת בו נמצאים בקִרבת הקְטָבים שלו, והם מלאים ככל הנראה בפַחמימנים נוזלים (בעיקר מתאן ואֵתאן).

      

     (צילום:  NASA/JPL/Space Science Institute) (צילום:  NASA/JPL/Space Science Institute)
    (צילום: NASA/JPL/Space Science Institute)

     

     

    הכי רחוק מכדור הארץ

    ב-15 באוקטובר 1997 שוּגרה לחלל החֲלָלית קאסיני (השם מוּכּר?) ששלחה נאסא וסוֹכנוּת החלל האֵירוֹפּית כדי לחקור את שבתאי ואת ירחיו. החללית נכנסה למסלול סביב שבתאי ב-1 ביוּלי 2004; ב-24 בדֵצֶמבּר 2004 הוּפרדה מקאסיני הגָשׁוֹשׁית הויגנס (גם השם הזה בוודאי מזכּיר לכם מישהו); וב-14 ביָנוּאר 2005 היא נחתה על פניו של טיטאן, גֶרם השָׁמַים הרחוק ביותר שעליו נחת אֵי-פּעם כלי שנשלח מכדור הארץ, והחלה לשדֵר ממנוּ תַּצלוּמים.

     

    מניתוּח התצלומים עולה שעל פניו של טיטאן מתרחשות תופעות גֵאוֹלוגיות מגוּוָנוֹת, ובהן דיוּנוֹת חוֹל המוּסעוֹת באמצעות רוחות, ערוּצֵי נְחָלים שנראים בהם חַלוּקֵי נחל, מִקווי אֲגַמים וימות, ובְלִיית סלעים שנגרמות על ידי מה שהמדענים קוראים "מַחֲזוֹר מתאן". כמו מחזור המים על פני כדור הארץ, בטיטאן המתאן מִתאדה מימות ומאגמים שמורכבים ממתאן במצב צְבירה נוזלי, מִתעבֶּה לעננֵי מתאן, העננים האלה מורידים גִּשמי מתאן, ואלה נִקווים במאגרים תַּת-קרקעיים, נובעים ממעיינות וזוֹרמים אל ימות המתאן. למעשה, המתאן תופס בטיטאן את מקומם של המים במחזור ההִתאיידוּת וירידת המִשקָעים (גשם ושלג), ויכול להופיע כגָז, כנוזל או כמוּצק. גשם מתאן הוא זה שיצר תְּעָלות ואגמים וגרם שְׁחיקה ומְחיקה של עִקבות מַכתשֵי המֵטֵאוֹריטים שאנו מַכּירים מגוּפים סַלעיים אחרים במערכת השמש, כמו הירח שלנו וכוכב חמה.

     

    אמנם טרם נמצאו חיים על טיטאן, אבל רמזים למולקולות שעשויות להיות קשוּרוֹת בכך - נמצאו. הנתונים ממשיכים להגיע, ונמשֶׁכת גם עבודת המדענים להבנתם; עבודה זו אולי תיתן תשובות לשאלת מקוֹר החיים בכדור הארץ.

      

    הכותב הוא סמנכ"ל מדעי בפארק קרסו למדע. רוצים לקרוא עוד? לקבלת מגזין גליליאו צעיר במתנה  

     

    מחקים את אטמוֹספֵרת טיטאן במעבדה / צבי עצמון

    לאטמוספרה של טיטאן צבע כתום-חוּם, והיא אטוּמה לאור. המַרכיבים העיקריים שלה הם הגזים חַנקָן ומֵתאן, אבל הם לבדם אינם יוצרים תמונות בּליעת אור מורכבות כמו אלה שנמדדו. מדענים החזיקו במעבּדה תערוֹבות חנקן ומתאן בתנאים דומים לאלה ששׂוררים באטמוספרת טיטאן, ובדקו אילו תרכובות נוצרות בתנאים אלה ומהן תכונות הבליעה שלהן בתחום התת-אדום - ואז התברר שדגם הבליעה בתת-אדום אינו דומה לזה של אטמוספרת טיטאן. לאחרונה הוסיפו מַדענים להֶרכּב הגזים גם את הפַּחמימן האָרוֹמָטי בֶּנְזֶן, שקיוּמוֹ זוהה באטמוספרת טיטאן. אָרוֹמָטי פירושו פחמימן שבנוי בצורת טַבָּעת יְציבה, ובֶּנְזֶן הוא פחמימן טבעתי-ארומטי פשוט יחסית (C6H6). דרך אגב, בֶּנזין ובנזֶן הם שני דברים שונים לחלוּטין. ואכן, בתנאים אלה נמצאה התאמה טובה למִמצאים שבאטסוספרה של טיטאן. התאמה טובה במיוחד נמצאה כשבתערובת הגזים נכללוּ תִּרכּוֹבות ארומטיות ובהן אטוֹמים של חנקן. החוקרים חושבים שהִצליחו לחקות את הֶרכּב הגזים באמוספרה של טיטאן, וזה מאפשר להם לחקור במעבּדה את האטמסופרה של ירח מסקרֵן זה. 

     

    לפנייה לכתב/ת
     תגובה חדשה
    הצג:
    אזהרה:
    פעולה זו תמחק את התגובה שהתחלת להקליד
    מומלצים