ממצא חדש מעלה את האפשרות התיאורטית לקיומם של חיים מבוססי מתאן בירח הגדול של שבתאי

ככל הידוע לנו, התנאים מחוץ לכדור הארץ עוינים ביותר לכל צורות החיים. קרינה קטלנית, היעדר מים וטמפרטורות קיצוניות מצמצמים את הסיכויים לחיים משגשגים ברוב חלקי היקום. עם זאת, תהומות האבדון של חיים מסוג אחד עשויות דווקא להיות ערש הבריאה עבור חיים אחרים, ולא מן הנמנע שנוצרו מערכות ביולוגיות שבסיסן שונה לחלוטין מהחיים בכדור הארץ. יתכן שחיזוק לקיומו של עולם כזה התגלה לאחרונה בטיטאן, הגדול בירחיו של שבתאי, בדמות מולקולה בעלת פוטנציאל לקיום חיים.

אחד מיסודות החיים הוא היכולת לקיים סביבה פנימית שמופרדת מהעולם החיצון באמצעות מחסום בררני – למשל ממברנת התא של היצורים החיים בכדור הארץ. הממברנה התאית מורכבת ממולקולות שומניות המכונות ליפידים, שמסודרות בשכבה כפולה המפרידה בין פנים התא לסביבה החיצונית, וכך מגינות על התהליכים המתרחשים בתוך התא. הממברנה הזאת זקוקה לסביבה מימית כדי להיווצר, כיוון שהדחייה בין הליפידים השומניים למים מאלצת את המולקולות להתארגן במבנה הייחודי.

אך מה שנכון בכדור הארץ אינו תקף בעולמות רחוקים וקפואים כמו טיטאן. בשל מרחקו מהשמש, טיטאן נחשף רק לכאחוז אחד מהקרינה שמגיעה לכדור הארץ, ולפיכך הטמפרטורה הממוצעת עליו היא כ-180 מעלות צלזיוס מתחת לאפס וכל המים בו קפואים ושמורים בקרחונים. במקום מים זורמים בו אגמים נוזליים גדולים של מתאן ואתאן – פחמימנים שמופיעים בכדור הארץ כגזים.

חוקרים מאמינים שהמתאן הנוזלי בטיטאן עובר מחזורים עונתיים שבהם הוא מתאדה לאטמוספרה ויורד כגשם שמזין את האגמים. הדמיון בין התנהגות המתאן בטיטאן למים בכדור הארץ הביא אסטרונומים לתהות אם יייתכן שמתאן נוזלי מסוגל לתמוך בחיים בדומה למים ולאפשר יצירת ממברנות כחומר גלם לתאים.

סימולציות ממוחשבות של מולקולות שונות הראו כי אחת המועמדות המובילות ליצירת ממברנות בתנאים השוררים על טיטאן היא מולקולה קטנה בשם ויניל ציאניד, המורכבת משלושה אטומי פחמן, שלושה אטומי מימן ואטום חנקן יחיד. כעת, מחקר חדש שהתפרסם בכתב העת Science Advances מצא הוכחה להימצאות כמויות גדולות של המולקולה באטמוספרה של טיטאן – תמיכה נוספת לממצאים ראשוניים שאספה הגשושית קסיני שנחתה על הירח של שבתאי וחקרה את הרכבו.

התגלית האחרונה מבוססת על ניתוח מעמיק של אותות אלקטרומגנטיים שקלטו בשנת 2014 טלסקופים ממצפה הכוכבים אלמה בצפון צ'ילה. הטלסקופים האלה קולטים קרינה בטווח אורכי הגל המילימטריים, הגדול פי אלף מאורכם של גלי האור הנראה. הקרינה הזאת מגיעה אלינו מהחלל החיצון ונושאת עימה את טביעות האצבע ייחודיות של מולקולות.

על פי מובילת המחקר, מורין פאלמר מנאס"א, "נוכחות ויניל ציאניד בסביבת מתאן נוזלי מעלה רמזים מעניינים על קיומם של תהליכים כימיים אנלוגיים לאלו החשובים לחיים בכדור הארץ". החוקרים סבורים שהמולקולה עשויה להגיע לאגמים של טיטאן באמצעות גשמי המתאן, ומוסרים שהכמות שנמדדה באטמוספרה בלבד מספיקה ליצירתן של כעשרה מיליון ממברנות לס"מ מרובע.

למרות גילוי המולקולה, הפוטנציאל הביולוגי שלה נותר עדיין בגדר השערה בלבד, שכן ממברנות של ויניל ציאניד לא נצפו בניסוי שאינו ממוחשב ומפני שעד כה לא נמצאו הוכחות לקיומם של חיים שאינם מבוססים על מים. תצפיות נוספות על טיטאן יוכלו אולי לספק לנו ראיות לחומרים אורגניים מורכבים יותר הקיימים עליו ולתבניות מחזוריות באטמוספרה שלו, ואולי גם יספקו לנו בעתיד תובנות מרעישות על הפוטנציאל הביולוגי הקיים ביקום שסביבנו.