Rätselhafte orange Welt - Was ist auf Titan?

Aber interessant bleibt es,dass Mc Kayn eine solche Möglichkeit einer Verstoffwechselung 2005 diskutierte und aufzeigte,wie sich das äußern könnte und dann Daten kommen,die genau eine solche Konstellation zu zeigen scheinen.
http://www.spacedaily.com/reports/Have_We_Discovered_Evidence_For_Life_On_Titan_999.html

Titan ist somit ein lohnendes Ziel für weitere Forschungen sowohl der Chemiker als auch der Astrobiologen.

@wolf359 und @Luminarah

Hier ist noch ein Artikel, der beide Positionen - wie ich finde - recht ausgewogen gültig sein lässt:

http://www.raumfahrer.net/raumfahrt/cassini/titan_leben.shtml (Archiv-Version vom 16.01.2012)

@Monod
Vielen Dank für den interessanten Link,er fasst es sehr gut zusammen. Titan bleibt also ein spannendes Forschungsobjekt.

Hier sind noch mal zwei neuere Artikel:

http://astrobio.net/exclusive/4330/the-methane-habitable-zone (Archiv-Version vom 09.12.2011)

http://astrobio.net/pressrelease/4355/habitable-does-not-mean-earth-like


Die Entdeckungen auf Titan geben hier weiteren Überlegungen zum Konzept der habitablen
Zone Raum.

Danke für die Links! Hier ist noch was Entsprechendes in Deutsch:

http://nachrichten.freenet.de/wissenschaft/paranormal/ausserirdisches-leben-forscher-diskutieren-alternative-habitable-zonen_3060884_533376.html

Hier ist noch etwas interessantes:

Might then liquid hydrocarbons, stable under Titan conditions, be a suitable biosolvent? Methane and ethane have their own problems, including their non-polarity, which means that as liquids they provide no support for molecular structures that depend on interaction with the liquid for their stability. But small amounts of polar molecules might exist in the Titan seas. Furthermore, an interesting “bio”chemistry might be built around the dominance of hydrogen bonding between organic molecules immersed in the non-hydrogen-bonding ethane and methane (S. Benner, pers. comm.), and in such a biochemistry, the low temperatures and consequent slow reaction rates are not necessarily a disadvantage (J. Nott, pers. comm.). While nothing like a complete, theoretical biochemistry in liquid methane and ethane has been constructed, there is no particular property or set of properties of liquid methane and ethane that could lead one to a priori rule out in such a medium a kind of self-sustaining, replicating, catalytic organic chemistry that might be called life.

Aus: http://arxiv.org/pdf/0908.0762

Leider geht er auf den interessanten Punkt der tiefen Temperaturen nur als persönliche Mitteilung von J.Nott ein,führt das aber nicht weiter aus.Ich werde mal schauen,ob ich da noch etwas zu finde oder einen Email Kontakt zu
stande bekomme.

Und hier ist noch der Artikel von McKay und Smith zur Möglichkeit von Leben auf Titan:

http://www.astro.sunysb.edu/astro/seminars/archive/JS09/jcl27Feb09-1.pdf

Aufschlussreich hier insbesondere der 1. Teil, in dem von der knappen Verfügbarkeit der Tholine die Rede ist, weil sich diese als polare Moleküle im unpolaren Methan bzw. Ethan nicht lösen.

Ich kenne die Originalarbeit,danke trotzdem. Leider kann man von PDF hier nicht reinkopieren:

In Diskussion und Schlussfolgerung geht er auf das Problem noch mal ,bietet da ja noch mal hypothetische Konstrukte zur Lösung an.

Wer sich am meisten damit beschäftigt,ist glaube ich Steven Benner. Vielleicht finde ich da was im Netz oder versuche mal,ihn anzumailen. Obwohl er in der NASA Titan Forschung ist,hält er viele Vortrage und antwortet sogar,wenn wir Glück haben. Naja , ist im Augenblick alles sehr hypotethisch,solange keine Messungen vor Ort möglich sind (siehe Notts Ballon Sonden :-)) , wird man nicht viel weiter kommen.

Wenigstens bin ich nicht der einzige,der das meint:

"We need a surface exploration with a lander-style mission,” says Martin-Torres. “We're still missing the most important data.” A ground probe could examine the composition of Titan's surface, the nature of its low-temperature chemistry, and search for signs of life.

Titan has many of the components for life without liquid water. But the orange hydrocarbon haze that shrouds the planet's largest moon could be creating the molecules that make up DNA without the help of water – an ingredient widely thought to be necessary for the molecules' formation according to a recent study.

As Paul Davies, a leading authority in astrobiology, director of BEYOND: Center for Fundamental Concepts in Science and co-director of the ASU Cosmology Initiative, says: "To the best of our knowledge, the original chemicals chosen by known life on Earth do not constitute a unique set; other choices could have been made, and maybe were made if life started elsewhere many times."

The researchers warn however that although Titan's atmosphere is creating these molecules, that doesn't mean that the molecules are combining to form life, But the finding could entice astrobiologists to consider a wider range of extrasolar planets as potential hosts for at least simple forms of organic life, the team of scientists from the US and France suggests.

Aus: http://www.dailygalaxy.com/my_weblog/2011/10/titan-a-replica-of-earth-at-the-origin-of-life.html (Archiv-Version vom 23.11.2011)


Und hier einfach noch einmal schöne Bilder von Titan:
http://cseligman.com/text/moons/titan.htm

Das ist noch interessant:

http://lasp.colorado.edu/~espoclass/homework/5830_2008_homework/RaulinTitanAstrobiology.pdf


Und das hier:


Scientists studying the Saturn’s largest moon, Titan, are beginning to challenge perhaps the most commonly repeated five words in the search for life in the universe.

Related stories

New 'temperate' exoplanet hints at solar system like our own
Scientists spot massive methane rainstorm over Titan
Titan's giant sand dunes shaped by 'backward' winds, study finds
Topics
Sciences Science and Technology Astronomy Astrobiology Life Sciences Chemistry
“Life as we know it.”

From the dun plains of Meridiani on Mars to the “cool Jupiter” exoplanet CoRoT-9b circling a distant star in the constellation Serpens, scientists have put a premium on finding worlds that have the potential for liquid water, which enables life on Earth.

But in Titan, scientists have found a world that, some suggest, could point to an exception to the rule. Might life exist without liquid water? Increasingly, Titan is becoming the focus of a movement to consider the possible existence of “life as we don’t know it.”

The emphasis on “life as we know it” is understandable. After all, with “life as we know it,” scientists have at least some idea of what to look for. If life exists on Titan, it would be something that is currently only in the realm of imagination – or beyond it.

William Bains of the Massachusetts Institute of Technology thinks it would smell about as pleasant as the average carton of rotting eggs. The reason? The chemicals on offer for organisms to metabolize – for example, hydrogen sulfide and phosphine – “are truly horrible chemicals – to us,” Dr. Bains told Space.com.

Jonathan Lunine of the University of Arizona is not even sure scientists would know life on Titan if they saw it. “We would have to look for peculiarities in composition” – looking at what chemicals are where and then trying to tease out signs of potential life from the data, he told Space.com.

Why Titan?

Bains and Dr. Lunine are hesitant to suggest that this sort of life could exist.

But so, too, are they hesitant to say absolutely that life can develop only by processes familiar to humans. And since the Cassini spacecraft arrived at the Saturn system in 2004, its images of Titan have forced scientists to consider processes never before seen.

Titan is, in many ways, the closest thing in the solar system to Earth itself.

It has an atmosphere – one that is so thick, in fact, that obscures the moon’s surface in a perpetual orange haze. It has rain, rivers, and lakes – making it the only other world in the solar system known to have liquid on its surface. And it’s clouds and seas are thick with hydrocarbons – the building blocks that, when combined, formed life on Earth.

The catch? It’s about minus 300 degrees F on Titan.

At that temperature, water would seem to be useless as means of enabling life. On Titan, it’s frozen as hard as granite and acts like bedrock. Certainly, it could not act as it does on earth – as essential to the formation of DNA.

But with Titan essentially raining the building blocks for life out of the sky, scientists wonder if life might be able to form in ways hitherto unknown.

Frigid chemistry

They do not know how, in such a frigid environment, hydrocarbons could find the energy to combine into the complex structures necessary for life. But Lunine said: “We don’t have a lot of experience with the chemistry that might go on at these temperatures.”

Nor do they know what on Titan might act as a substitute for carbon, which plays a fundamental role in the molecules of living organisms on Earth. But Titan could be a testing ground for the theory that silicon might act as carbon does for other forms of life.

It is, for now, the realm of educated guesswork and intense study of how methane and ethane might act in such an unfamiliar environment.

According to one study, both the composition of the lakes and their depth could be key. Too shallow or with the wrong mix of chemicals, and the lakes could freeze or dry out. Too deep, and important chemicals could sink to the bottom.

But if everything is right “the lake can exist for many years and provide a medium for prebiotic-like chemistry,” Tetsuya Tokano, author of an article in the March 2009 edition of Astrobiology, told Space.com.

Lunine is among a team of scientists working on a potential Titan lander that would splash down in one of the moon's seas and take readings on its chemistry for 16 Earth days. The so-called Titan Mare Explorer has yet to be approved or rejected by NASA.


Educated guesswork. Nett ausgedrückt.

@Monod
Hier ist noch ein Artikel,der deine Idee der Radikale aufgreift:

http://cips.berkeley.edu/events/planets-life-seminar/schulze.pdf



Interessant ist es und wird es bleiben,egal ob es nur um organische Chemie oder um Biochemie geht.

Dann mache ich mal für heute hier Schluss :-).

@Luminarah

Hier ist noch eine Arbeit von Steven Benner u.a., die als Vorlage für die NASA-Studie zu den Grenzen für Leben im Sonnensystem diente:

http://ffame.org/pubs/Is%20there%20a%20common%20chemical%20model%20for%20life%20in%20the%20universe%3F.pdf

Die NASA-Studie kann man hier einsehen:

http://books.google.de/books?id=BxDQRa01PQAC&pg=PA53&lpg=PA53&dq=limits+of+origin+of+life&source=bl&ots=20OnVFwNMJ&sig=0RqlcswdmftRpOlj8Fd554zefA4&hl=de&ei=wA_GTpPFF4vvsgaHvfSYBw&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=6&sqi=2&ved=0CFcQ6AEwBQ#v=onepage&q=limits%20of%20origin%20of%20life&f=false

Beide Links hatte ich schon einmal bei astronews eingestellt:

http://www.astronews.com/forum/showthread.php?808-was-ist-und-wie-entsteht-Leben&p=81663#post81663

@Monod
Schöne Diskussion auf Astronews. Vielleicht melde ich mich da auch mal an.

@Luminarah

Luminarah schrieb:But Titan could be a testing ground for the theory that silicon might act as carbon does for other forms of life.

Das kann ich nicht so ganz nachvollziehen. Gerade Silizium stellt auf der Titanoberfläche doch eher eine Rarität dar. Also, wenn auf Titan etwas biochemisch interessantes passiert, dann doch wohl eher auf der Basis von Kohlenstoff, der ja dort in reichlichem Maß und in reichlicher Verbindungsvielfalt vorhanden ist.

Methane and ethane have their own problems, including their non-polarity, ... But small amounts of polar molecules might exist in the Titan seas.

Dumm ist nur, dass die kleinen Anhäufungen polarer Moleküle bei 95 K fest sind. Sie wären nicht in Lösung und stehen damit einem Stoffwechsel nicht zur Verfügung. Auch mit Wasserstoff-Brücken-Bindungs-Chemie kommt man hier an die Grenzen, da die Moleküle ja erst aus dem Festkörperverbund herausgelöst werden müssten, um sie dann koordiniert in Reaktionskreisläufe einzubinden. Und dann sind da noch die kovalenten Bindungen, die aufgepalten werden müssten, um eine Radikalchemie zu ermöglichen, was wiederum sowohl geeigneter Katalysatoren als auch einer Mindestmenge an Aktivierungsenergie bedarf - auch hier beißt sich die Schlange wieder in den Schwanz und lässt mich in Bezug auf chemische Reaktionskreisläufe, die in eine biologische Evolution münden könnten, recht hoffnungslos zurück ...

Das Hypothesen-Paper von Schulze-Makuch und Grinspoon arbeite ich heute mal in Ruhe durch. Vielleicht finde ich noch etwas Interessantes als Basis für weitere Spekulationen. Die Ausführungen von Steven Benner bewegen sich - wie ich finde - auf sehr schwammigem Grund, was die Gangbarkeit einer Biochemie in Methan/Ethan als Biosolvens betrifft. Vielleicht hast Du ja Erfolg mit einem E-Mail-Kontakt und kannst ihn direkt nach konkreten Optionen fragen. Ich würde mich ggf. daran beteiligen, wenn es Dir recht ist.

Luminarah schrieb:Vielleicht melde ich mich da auch mal an.

Nur zu! Das Forum dort ist etwas übersichtlicher als dieses hier und auch restriktiver, was diverse "Spinnereien" betrifft. Trotzdem bleibt Raum für Spekulation, und da es dort einige fachliche Kapazitäten gibt, die sich dort einbringen, kommt man in der Regel auch zu einem Diskussionsresultat, welches sich nicht in einem "Ich glaube das und Du eben das." erschöpft. Die Sparte "Astrobiologie" ist zwar nicht gerade unterrepräsentiert, aber könnte noch einige Auffrischung durch kompetente User vertragen. In diesem Sinne ... :)

Bis demnächst!

@Luminarah

Ich habe gerade das Paper von Schulze-Makuch und Grinspoon überflogen und bin in Bezug auf freie Radikale bei folgendem Satz auf Seite 563 hängengeblieben:

All reactants have been detected in Titan's environment based on data from Voyager 1.

Die Quellenangaben verweisen auf "C4H2, HC3N and C2N2 in Titan's atmosphere." und "Titan's upper atmosphere: Composition and temperature from the EUV solar occultation results." Das bedeutet, dass diese Radikale in den oberen Atmosphärenschichten vorhanden sind und nicht in der gesamten Titan-Umwelt, wie im Artikel suggeriert wird.

Zur Halbwertszeit dieser Radikale und zu den Umsetzungen miteinander zu komplexeren Nichtradikalen in den unteren und dichteren Atmosphärenschichten (wo auch die Chance, auf andere freie Radikale als Reaktionspartner zu treffen, steigt!), habe ich leider keine näheren Angaben gefunden. Ich vermute daher, dass diese freien Radikale entweder gar nicht in dieser Form bis an die Oberfläche gelangen - oder wenn doch, dass diese spätestens in den Methanseen auf andere Radikale treffen und dort miteinander reagieren. Inwieweit das aber für eine Biochemie relevant sein könnte, erschließt sich mir momentan noch nicht.

Wichtig für lebende Systeme ist ja die Kompartimentierung, wo solche energiereichen Reaktanten in geordneter Weise miteinander reagieren können, was eine Aufkonzentrierung innerhalb des Kompartiments voraussetzt. Dazu ist notwendig, dass ein Zustrom dieser Reaktanten in hinreichend kontinuierlichem und umfangreichem Maße erfolgt. Ein Abregnen aus den oberen Atmosphärenschichten würde - wenn es denn so erfolgen kann - dieses Problem umgehen, aber dann müssten diese Reaktanten direkt auf die Zellmembranen eintreffen und - unter Vermeidung von Reaktionen mit der Membran und dem Zellinneren - mit den passenden Reaktanten zusammengeführt werden, um den Energiefluss kontrolliert am Laufen zu halten. Schwierig, das ganze ...

@Monod

Ja ,es bleibt alles extrem spekulativ. Immerhin gibt es diese Überlegungen,wie trotz der extrem niedrigen Temperaturen ein Metabolismus zustande kommen könnte. Dabei ist das Problem der Kompartisierung noch gar nicht richtig angedacht. Wenn es dort "Leben" gibt,dann ist es wahrscheinlich wirklich ganz anders als auf der Erde und die Frage,ob wir prebiotische Organisationen überhaupt identifizieren können oder auch ein Leben 2.0 ist mit der derzeitigen Technik auch nicht sicher.
Die Spekulation darüber wird sich von der Oberfläche sowieso auf den vermuteten Wasser Ammoniak Ozean verlagern,Dada Leben so wie wir es kennen entstanden sein könnte.

Interessant ist,dass dieser Artikel bereits aus dem Jahr 2005 stammt,also nicht dem Hype auf die Computersimulation in der Presse folgt. Sollte diese Simulation korrekt sein,bleibt die Frage nach dem Verbleib des Acetylens . Auch ein katalytischer Prozess setzt ja Energie frei. Ob diese dann für genutzt werden kann,steht auf einem anderen Platt. Das bleibt alles viel zu spekulativ,als das man derzeit fundierte Theorien aufstellen kann.
Die Bedeutung liegt meiner Meinung nach auch daran,dass solche Überlegungen in Fachkreisen überhaupt stattfinden und was nunmehr auch in das Konzept der erweiterten habilitablen Zone um andere Sterne einfließt.
Was Titan selbst angeht,es bleibt interessant sowohl auf als auch unter der Oberfläche. Ob die prebiotische Organisation von Molekülen trotz der niedrigen Oberflächentemperatutren einen Weg gefunden hat,eine kompartimentalisierte Selbstreproduktion zu starten,was wir als Leben bezeichnen können bleibt weiterhin eine interessante Frage,die wahrscheinlich jedoch nur eine technisch anspruchsvollere Bodenmission endgültig lôsen kann. Zumal es auch bezüglich des vermuteten Kryovulkanismus Arbeitsgruppen gibt,die diesen in nennenswerter Form anzweifeln.
Ich werde versuchen ,einen Mailkontakt herzustellen,einfach auch um auszuloten,ob es derzeit neue interessante Konzepte zu diesen Überlegungen gibt und dich dann involvieren!
Bis dann :-).

LG Luminarah

Titan ist ähnlich wie die Erde energetisch im
Gleichgewicht:

http://www.astronews.com/news/artikel/2012/01/1201-007.shtml

Edit: nahe am Gleichgewicht (sonst gäbe keine Erderwärmung)

Zuerst wollen wir jetzt mal hübsch langsam den Mars besiedeln.

Aber die Geschichte klingt interessant. Wollen die bald Menschen dort hinauf schiessen?

LiShang schrieb:Aber die Geschichte klingt interessant. Wollen die bald Menschen dort hinauf schiessen?

Derzeit nicht machbar und ob überhaupt sinnvoll ist auch die Frage. Das wäre sowohl von der Temperatur als auch von der Umwelt eine absolute Giftküche,so dass Roboter den Job besser erledigen werden.