Neue Hoffnung für Leben auf Titan

[Kibo]

Azetylen könnte die mögliche Energiequelle für Leben auf dem Titan sein. Nun geht man davon aus, dass sich größere Mengen davon in den Seen des Titan befinden

www.spiegel.de

Mfg Kibo

[Bynaus]

Ich finde die Vorstellung von exotischem Leben auf Titan gleichzeitig faszinierend und beunruhigend.

Lunine, der im Spiegel-Artikel auch vorkommt, meinte vor ein paar Monaten in einem arxiv-preprint, Titan sei vielleicht der beste Ort im Sonnensystem, um die Allgegenwart von Leben im Universum zu testen. Denn auf Titan würden herbeigewehte oder -gereiste irdische Bakterien nicht überleben (im Gegensatz zu Mars, Europa, Enceladus...), dh, sie haben keine Chance, sich evolutiv an die neuen Bedingungen auf der Titan-Oberfläche anzupassen. Finden wir also Leben auf Titan, einer aktiven Welt mit einem aktiven "hydrogeologischen Kreislauf" (wenn auch hier andere Stoffe die Rolle von Wasser übernehmen) würde das heissen, dass Leben in vielen verschiedenen Formen und an unzähligen Orten im Universum auftritt (und das ist es, was mich beunruhigt, denn es würde heissen, dass auch Zivilisationen relativ häufig sein müssten - trotzdem sehen wir sie nicht, dh, man müsste schliessen, dass die typische Zivilisation nie zu den Sternen reist). Eine Mission zum Titan, die in der Lage ist, abzuklären, was in diesen Methan-Seen so alles vor sich geht, könnte vielleicht die wichtigste wissenschaftliche Unternehmung im 21. Jahrhhundert sein.

[_Mars_]

Titan birgt sowieso noch einige Geheimnisse, darum wäre eine Mission äusserst begrüssenswert...

Wenn er näher an der Sonne wäre, wäre er wohl noch interessanter... Aber das kann man sich ja nicht aussuchen

[Mahananda]

Hallo Bynaus,

der interessanteste, weil aufschlussreichste Abschnitt des Preprints findet sich auf Seite 12:

Methan und Ethan haben ihre eigenen Probleme, einschließlich ihrer Nichtpolarität, das bedeutet, dass solche Flüssigkeiten keine Unterstützung für molekulare Strukturen liefern, deren Stabilität von der Interaktion mit der Flüssigkeit abhängt. Aber kleine Mengen polarer Moleküle könnten in Titans Meeren existieren. Eine interessante Biochemie könnte sich aufbauen um die Dominanz von Wasserstoffbindungen zwischen organischen Molekülen, in der Tiefe von Nicht-Wasserstoff-Bindendem Methan und Ethan und in einer solchen Biochemie sind die niedrigen Temperaturen und konsequent langsamen Reaktionsraten nicht notwendigerweise ein Nachteil. Während nichts nach Art einer kompletten theoretischen Biochemie in flüssigem Methan oder Ethan aufgestellt wurde, gibt es keine Eigenschaften oder eine Anzahl von Eigenschaften, welche von vornherein eine Art von selbst-aufrechterhaltender, replizierender und katalytischer organischer Chemie ausschließen würde, die Leben genannt wird.

Aufschlussreich ist dieser Abschnitt deshalb, weil hier mit Konjunktiven nicht gespart wird, um eine irgendwie geartete Wahrscheinlichkeit zu konstruieren, die Leben trotz der "eigenen Probleme", die Methan und Ethan bereiten, irgendwie plausibel werden zu lassen. Lustig ist insbesondere der letzte Satz des Zitats. Weil es noch keine theoretischen Ausarbeitungen zu einer Biochemie in Methan und Ethan gibt, gibt es kein Ausschlusskriterium für die Möglichkeit einer solchen - so etwas nennt man Philosophie! - und folglich (so wird nahegelegt) ist mit einer Biochemie auf Titan zu rechnen. Nun ja, die Amerikanische Philosophische Gesellschaft wird sich über solche logischen Tricksereien bestimmt freuen. Dort wurde das Paper ja bereits zur Veröffentlichung akzeptiert.

Eine Mission zum Titan, die in der Lage ist, abzuklären, was in diesen Methan-Seen so alles vor sich geht, könnte vielleicht die wichtigste wissenschaftliche Unternehmung im 21. Jahrhundert sein.

Da hast du sicherlich recht, allerdings rechne ich mit einem negativen Ergebnis, was Lebewesen betrifft - eben wegen der "eigenen Probleme", der niedrigen Temperaturen und des sich als "notwendig" erweisenden Nachteils, dass bei diesen tiefen Temperaturen keine polaren Flüssigkeiten in Methan und Ethan eingebettet sein werden, die als Biosolventien geeignet sind. Insofern besteht eigentlich kein Anlass zur Beunruhigung ...

Viele Grüße!

[MGZ]

Eine Mission zum Titan, die in der Lage ist, abzuklären, was in diesen Methan-Seen so alles vor sich geht, könnte vielleicht die wichtigste wissenschaftliche Unternehmung im 21. Jahrhhundert sein.

Da liegt möglicherweise das Problem. Um etwas als Lebendig zu bezeichnen, muss man vor allem nachweisen, dass es sich vermehren kann.
Wenn man ein paar Objekte gefunden hat, von denen man annimmt, dass sie lebendig sind, muss man eine Umwelt reproduzieren, die ihnen angenehm ist und dann darauf warten, dass sie sich vermehren. Unter Titan-Standardbedingungen kann es Jahre dauern, bis eine Kryobakterie oder ein ähnliches Vieh sich unter optimalen Bedingungen teilt. Falls man auf Anhieb ihre Umwelt nachstellen kann, was extrem schwierig ist.
Ein paar Astronauten kann man auch nicht für so lange auf Titan leben lassen, schon weil es dort an Energiequellen mangelt.

[Bynaus]

und folglich (so wird nahegelegt) ist mit einer Biochemie auf Titan zu rechnen

Naja, ich denke nicht, dass er dies nahelegt. Er sagt ja sogar im Titel, dass Titan ein Test für die Verbreitung des Leben sei. Wenn er davon ausgehen würde, dass man mit einer Biochemie auf Titan rechnen müsste, könnte man das nicht behaupten.

Unter Titan-Standardbedingungen kann es Jahre dauern, bis eine Kryobakterie oder ein ähnliches Vieh sich unter optimalen Bedingungen teilt.

Du gehst da von chemischen Reaktionen wie in irdischem Leben aus. Ein Lebewesen, das sich von Acetylen ernährt, könnte auch einen sehr viel schnelleren Stoffwechsel haben, als man von einem so "kalten" Wesen erwartet.

Ein paar Astronauten kann man auch nicht für so lange auf Titan leben lassen, schon weil es dort an Energiequellen mangelt.

Ich meinte eigentlich nicht unbedingt Astronauten, aber selbst wenn - ist doch kein Problem, dann nehmen sie ihre Energiequelle eben mit: ein kleiner Atomreaktor sollte bei weitem reichen, um eine kleine Crew ein Jahrzehnt lang zu unterhalten.

[Joerschi]

Eine Mission zum Titan, die in der Lage ist, abzuklären, was in diesen Methan-Seen so alles vor sich geht, könnte vielleicht die wichtigste wissenschaftliche Unternehmung im 21. Jahrhhundert sein.

Als Zwischenfrage:
Wäre das mit heutigen technischen Know-How (und vertretbaren Kosten) möglich, eine längerfristige Mission auf Titan durchzuführen?
Ziel soll es sein, verschiedene Untersuchungen über einen längeren Zeitraum (Monate ?) durchzuführen um erste Fragestellungen zu möglichen Lebensbausteinen zu beantworten.

Um einfach mal eine Idee vorzugeben: Ein Lander ähnlich Spirit/Opportunity wird auf Titan ausgesetzt (könnte man jetzt sicher durch die Erfahrungen von Huygens sicher auf der Oberfläche aufsetzen lassen). Das Material müsste einerseits den unwirtschaftlichen Bedingungen eine Zeitlang trotzen und als Energiequelle wäre wohl z. Zt. nur eine nukleare Lösung denkbar. Agilität spielt eine große Rolle um auch Ziele rund um den Landeort in Augenschein nehmen zu können.
Die Kommunikation erfolgt wieder mal über einen Orbiter.

Anspruchsvoll sicher. Aber mit heutigen Möglichkeiten (oder während des nächsten Jahrzehnts) auch realistisch durchführbar?

[Bynaus]

Ich glaube, die Planung geht im Moment eher entlang folgender Ideen:

- Ein kleiner Orbiter kartiert die Oberfläche mit Radar und IR-Kamera und dient als Relais der anderen beiden Sonden zur Erde.

- Ballon mit kleiner wissenschaftlicher Nutzlast, der tagsüber aufsteigt und nachts landet und misst. Mit der Zeit wird er vom Wind über eine relativ grosse Fläche bewegt, vielleicht sind - nukleare Energiequelle vorausgesetzt - sogar ein paar Titan-Umrundungen möglich.

- Landung einer schwimmenden Sonde in einem der Seen, Messung der chemischen Zusammensetzung, Lebensspuren etc. Eine solche Sonde könnte auch batteriebetrieben sein. Möglicherweise müsste man sie aber so konstruieren, dass sie bei den tiefen Umgebungstemperaturen ohne grosse Heizung funktionieren kann. Denn ansonsten wird die Sonde ihre Umgebung zu stark beeinflussen (ist ja schon mit dem Huygens-Lander geschehen: er hat durch seine Abwärme Methan im umliegenden Boden zum Verdampfen gebracht...). Stellt euch als Äquivalent vor, man würde eine Sonde mit der durchschnittlichen Temperatur von Magma in einen irdischen Ozean werfen, um diesen nach Lebensspuren zu durchsuchen...

[_Mars_]

Ich meinte eigentlich nicht unbedingt Astronauten, aber selbst wenn - ist doch kein Problem, dann nehmen sie ihre Energiequelle eben mit: ein kleiner Atomreaktor sollte bei weitem reichen, um eine kleine Crew ein Jahrzehnt lang zu unterhalten.

Naja...
Wenn man genug Atome mithat...

Luft dürfte kein Problem sein, man öffnet einfach das Tor und hat 1,7 Bar Stickstoff, also relativ angenehm... Das noch aufheizen mit der Abwärme des Atoms...

Trinkwasser: Sauerstoff mit Methan unvollständig verbrennen.
Die Ausscheidungen elektrolysieren und Wasserstoff evt wieder zu methan verbinden (um keine natürl Kreisläufe zu stören) und ausstoßen.
Sauerstoff atmen.
Oder einfach etwas gestein (der Oberen Schicht , Formel H2O) nehmen, auf 0 ° Erwärmen und die daraus entstehende Flüssigkeit elektrolysieren


Ein wahrer Spitzenmond für In-Situ-Pioniere

[Joerschi]

- Ein kleiner Orbiter kartiert die Oberfläche mit Radar und IR-Kamera und dient als Relais der anderen beiden Sonden zur Erde.

- Ballon mit kleiner wissenschaftlicher Nutzlast, der tagsüber aufsteigt und nachts landet und misst. Mit der Zeit wird er vom Wind über eine relativ grosse Fläche bewegt, vielleicht sind - nukleare Energiequelle vorausgesetzt - sogar ein paar Titan-Umrundungen möglich.

Kursiv durch mich...

Diese Idee gefällt mir außerordentlich gut. Die wissenschaftliche Ausbeute wäre wohl sehr hoch. Sowohl an Untersuchungen (wenn er gelandet ist) als auch an den netten pics der Titanlandschaft, welche jede Astronomieherz höher schlagen lassen.

Wahrscheinlich wird solch eine Mission aber frühestens ab 2020 realisiert. Cassini wird noch ein paar Jährchen seine Runden ziehen und selbst danach wird man noch lange die Daten davon auswerten. Aber ehe dann eine neue Mission ins Saturnsystem gestartet wird...
Eher gibts wahrscheinlich eine Mission zu Uranus, Neptun & Co. Wäre zumindest wünschenswert.