太陽系には、土星の衛星であるタイタンほど魅力的な場所はほとんどありません。水の氷が山を形成するところ。
エウロパやエンクレダスのように、タイタンも液体の水の内部海、生命があるかもしれない場所を持つことができました。
タイタンにはレイヤーがあり、幸いなことに、それを探索するための素晴らしい新しいミッション、タイタンドラゴンフライミッションがあります。
長い間、天文学者はタイタンがどれほど特別であるかを知りませんでした。これは、土星の月が厚い雲に覆われていて、表面が見えなくなっているためです。実際、天文学者は長い間、大気がどこで終わり、地面が始まったのかわからなかったため、タイタンは太陽系で最大の月だと考えていました。今、私たちはガニメデが少し大きいことを知っています。
タイタンを訪問した最初の宇宙船は1979年のパイオニア11でした。厚い雲も透けていませんでした。また、1980年と1981年に続いたツインボイジャー宇宙船も見えませんでした。アセチレン、エタン、プロパンのような大気中の炭化水素の。しかし、その大気のほとんどは、地球と同じように窒素です。
窒素が充満し、炭化水素が含まれている雰囲気で、これは生命を見つける潜在的なスポットのように聞こえます。たぶん、地球の生命とはまったく異なる生物学を使用する生命さえ。
タイタンはどのくらい居住可能ですか？
NASAのカッシーニ宇宙船が土星に長い旅をして2004年に環状惑星を周回するようになって初めて、タイタンのクローキングな雰囲気を覗き込むことができました。
土星での13年間の任務の過程で、カッシーニは127回、タイタンを通過しました。レーダーと赤外線機器を使用して、かすみを通過し、タイタンの表面の特徴を明らかにしました。カッシーニは炭化水素の雲を見た。炭化水素は炭化水素を炭化水素のライブに降り注ぎ、炭化水素の湖と海に集まった。私のポイントは…炭化水素です。
カッシーニはまた、欧州宇宙機関のホイヘンス着陸船を降ろしました。これは、大気中をパラシュートで落下し、2時間半の旅全体を記録しました。それは表面に着陸し、タイタンの地上からこれまでにない最初の画像を送り返しました。
それらの間で、カッシーニとホイヘンスは、タイタンが40億年前に地球上に存在すると考えられていたような状態の有機分子で覆われていることを明らかにしました。もちろん問題は、タイタンが信じられないほど寒いことです。それが、私がずっと続けていたすべての液体炭化水素を手に入れる方法です。
表面温度は摂氏-179度または華氏-209度です。比較のために、地球上でこれまでに記録された最低気温は摂氏-92度または華氏-133度です。
タイタンの厚い窒素の雰囲気は、タイタンの上を外に歩くのであれば宇宙服を必要としないことを意味します。本当に本当に厚いコートです。
つまり、液体炭化水素が溶剤のように作用し、化学物質を渦巻く状態で、かなり厚い窒素雰囲気の中で、これらのすべての原材料が表面に存在します。太陽からの紫外線も化学物質を分解し、水素、メタン、窒素との新しい化学反応を促します。
しかし、その結果、表面上での生活に完全に敵対的な、非常に寒い環境になります。
良いニュースは、タイタンの氷の表面の下に液体の海があるように見えることです。それは木星のエウロパや土星のエンケラドスのようです。これは、137の接近飛行中にカッシーニによって行われた注意深い重力測定によって確認されました。
違いは、タイタンは海を取り巻く表層に生命のすべての構成要素を持っているということです。これが理想的な方法をご覧ください。
NASAのジェット推進研究所では、科学者のグループがタイタンの海に生命が存在する可能性がどれほどあるかを解明しようとしています。現在から2023年の間に、彼らは有機分子が世界の表面からその内部の海、完璧な居住可能な環境に移動することを可能にする条件を解明することを望んでいます。
努力はと呼ばれています 炭化水素の世界の居住性：タイタンとその先.
彼らの最初の目的は、有機分子がどのように惑星の周りを移動し、大気から地表、そして海中の海に輸送されるのかを理解することです。
この作業の一部はすでに行われており、チリのAtacama Large Millimeter / submillimeter arrayからの観測を使用して、タイタンの大気を調査し、その化学物質の含有量を測定しています。
カッシーニは非常に近く、これらの観測のいくつかを行いましたが、アルマは実際にはタイタンの大気中に浮遊する種類の分子に対してはるかに敏感です。メタンと分子状窒素が太陽の紫外線によって分解されるので、天文台はタイタンのレベルの変化を検出することができました。
これらの有機分子が海に浸透できる可能性があります。あるいは、有機分子はタイタン自体の内部から生成され、表面の極低温火山を通り抜けて進んでいくのかもしれません。
近い将来、地下の海を直接サンプリングすることはおそらく不可能ですが、表面にヒントが見つかった場合、ヨーロッパ向けに提案されたミッションのような加熱されたプローブが氷を溶かして海に到達する可能性があります。このアイデアのエピソードはすべて終わりました。
次に、これらの地下海が実際に居住可能であるかどうか、そしてもしそうであれば、そこにはどんな種類の生命があるのかを理解したいと考えています。
液体の海があっても、生き残るために十分な化学物質とエネルギーが十分にあるかどうかはわかりません。道を示すことができる地球の生命の一例は呼ばれています ペロバクターアセチレン、アセチレンからエネルギーと炭素を供給します。研究者たちはタイタンの環境をシミュレートし、この細菌がどれだけうまく生き残ることができるかを見る計画です。
最後に、生命を海の外に、そしてタイタンの表面に運び出して、近くで研究できるいくつかの方法はありますか？タイタンの氷の殻は50〜80 kmの厚さである可能性がありますが、何百万年にもわたって海から表面に物質を運ぶ地質学的プロセスが存在する可能性があります。
そのデータを収集するには、タイタンの表面全体をすばやく移動し、さまざまな場所をサンプリングして生命の証拠を探すことができる、ある種のロボットミッションが必要です。
タイタンは本当に魅力的で、私たちは本当にそれをより深く研究するためにミッションを送り返す必要があります。そして、NASAが2026年にタイタンに向けて出発する原子力電池式のヘリコプターを正式に選択したことをお知らせいたします。
これはDragonflyと呼ばれています。昨年、私がEveryday Astronautと共同作業を行ったことで、すでにご存じかもしれません。 NASAはDragonflyと彗星サンプルの帰還ミッションのどちらかを選択しようとしていました。私は両方のミッションが飛ぶことを望みますが、これも絶対に私の選択です。
タイタンのコンディションは飛行機械に最適です。大気密度は地球の4倍ですが、同時に重力は低くなっています。タイタンでの飛行は、地球の海で泳ぐようなものです。腕の翼のペアにストラップを掛けて、タイタンで飛び回ることができます。
Dragonflyには、放射性同位体熱電発電機、火星の好奇心、火星2020、および外部の太陽系のプローブの多くに電力を供給する同じ種類のプルトニウム電池が装備されます。プルトニウムが崩壊すると、熱電対が熱を電気に変換して宇宙船に電力を供給します。
Dragonflyは、RTGで十分な電力を生成して、タイタニアの大気圏を飛行できるため、一度に約8 kmでホップを長くすることができます。主なミッションとして、火星探査機を合わせた距離の2倍の175キロメートルを飛行することが期待されています。
ミッションは2026年に打ち上げられる予定で、タイタンに到着するまでに約8年かかり、2034年に到着します。
NASAは、赤道近くのシャングリラ砂丘フィールドを着陸地点として選択しました。この場所は、ナミビアの砂丘に似ています。それは地域から地域へとジャンプし、周囲の環境を嗅ぎ、サンプリングし、セルク衝撃クレーターに到達します。ここは過去の液体の水や有機分子が存在する証拠と思われる場所です。
これはまさにタイタンの内部からその表面に水が漏れた証拠があるかもしれない種類の場所です。言い換えれば、タイタンがかつて内海で生活していた、またはまだ生きていることがここにあるかもしれません。
炭化水素の湖を探検できる潜水艦、さまざまなボートのアイデア、さらにはヨットなど、タイタンを探検するためのアイデアは他にもいくつかあります。タイタンへの他の潜在的な任務についてのエピソード全体を行いました。
巨人。タイタンに戻り、今回はヘリコプターを派遣して、この魅力的な世界を詳細に探索します。同時に、天文学者と惑星科学者は、今日または古代の過去のいずれかで、そしてそれがどのように地表から内部の海にそしてその逆に移動することができるかについての生命のケースを構築します。そして、これは私たちが生命が地球上でここに行くことができた方法を理解するのに役立ちます。
出典：NASA / JPL、NASA Astrobiology Institute
