Největší ze Saturnových měsíců Titan je jedním z nejzajímavějších míst v celé sluneční soustavě a jedním z nejslibnějších cílů při hledání života. Stejně jako je tomu na Zemi, má hustou atmosféru bohatou na dusík, oblaka se plní deštěm, řeky proudí do hlubokých moří. Vzhledem k velké vzdálenosti od Slunce je však teplota na Titanu mnohem nižší, a proto „vodní nádrže“ i oblačnost netvoří voda, ale nejjednodušší uhlovodíky, a to především metan.

Při stoupání do atmosféry se mísí s dusíkem a jinými plyny a pod vlivem slunečního záření s nimi reaguje a vytváří směs komplexních organických sloučenin - tholinu. Nacházejí se na mnoha tělesech vnější sluneční soustavy, na nichž je metanový led a „zdobí je“ oranžovohnědými skvrnami. Drobné kapičky těchto látek se neustále vznášejí v atmosféře Titanu, což ji činí špatně propustnou. Předpokládá se, že „vzduch“ mladé Země byl podobný, než první fotosyntetické bakterie začaly měnit své složení.

To vše přitahuje zvláštní pozornost vědců k atmosféře Titanu, i když doposud je i sada molekul, které tvoří mlhy, stále špatně prozkoumána. Vědcům z evropské pobočky IBM se je podařilo získat poprvé v laboratoři a vytvořit strukturu více než stovky složitých tholinů, které přímo zkoumali pomocí mikroskopie atomárních sil. Odborníci to uvádějí v článku publikovaném v The Astrophysical Journal Letters, stejně jako je zmínka na oficiálním blogu IBM Research.

Autoři práce naplnili ocelovou nádobu směsí metanu a dusíku, poté pomocí elektrických výbojů stimulovali reakce mezi sebou. Výsledné plyny byly zmrazeny a umístěny do zmíněného mikroskopu, aby získali obrazy s atomovým rozlišením. Právě to umožnilo objasnit jejich struktury a vystopovat mnoho řetězců transformací počínaje metanem.

Vzácná molekula

Astronomové nalezli v atmosféře Titanu cyclopropenyliden, což je mimořádně vzácná molekula složená z atomů uhlíku a vodíku, která se nevyskytuje na žádné planetě. Výsledky studie byly publikovány v časopise The Astronomical Journal.

Titan, jenž je největším měsícem Saturnu, je jediným s výjimkou Země nebeským tělesem, na jehož povrchu se vyskytuje kapalina. Moře a jezera Titanu jsou tvořena kapalnými uhlovodíky, a proto vědci předpokládají, že je dost možné, že tam existuje život.

Astronomové pod vedením Conora Nixona z Goddardova kosmického střediska NASA použili k vyhledávání organických molekul v atmosféře Titanu radioteleskop ALMA, jenž byl umístěn v chilské poušti Atacama.

Ve zředěných horních vrstvách vysoko nad povrchem objevili astronomové spektrum neznámé sloučeniny. Při porovnání s databází chemických profilů vědci zjistili, že se jedná o cyclopropenyliden (C3H2), což je velmi vzácná molekula založená na uhlíku, kterou lze získat na Zemi pouze v laboratorních podmínkách. Nemůže totiž existovat dlouho v atmosférických podmínkách, protože velmi snadno vstupuje do reakce s jinými molekulami a vytváří tak složitější sloučeniny.

Cyclopropenyliden nikdy předtím nebyl nalezen ve sluneční soustavě. Teoreticky může zůstávat stabilní jen ve chladném mezihvězdném prostoru, kde prakticky neprobíhají žádné chemické interakce.