NASA: s Cassini-rymdskepp fångade denna vy av Saturns största måne, Titan, med Saturnus ringar i förgrunden.
(Bild: © NASA / JPL / Space Science Institute)
Den täta atmosfären som rullar på Saturnus största måne, Titan, kan komma från bakning av organiskt material i månens inre.
Titan fascinerar forskare på grund av dess tjocka atmosfär - som mestadels är gjord av kvävgas - och dess flytande metan- och etanhav. Dess atmosfär är tjockare än jordens, och det är den enda andra solsystemkroppen med stora mängder vätska på ytan.
De komplexa molekylerna på Titan, inklusive organiskt material - det vill säga ämnen som innehåller kol - gör det till en lovande plats för livet att utvecklas. (Och en snygg plats att en dag utforska med hjälp av robot ubåtar.) [Titan Landing Pictures av Huygens Spacecraft]
"Mycket organisk kemi sker utan tvekan på Titan, så det är en obestridlig källa till nyfikenhet," säger Kelly Miller, en forskare vid Southwest Research Institute i Boulder, Colorado, och huvudförfattare på det nya arbetet.
"Eftersom Titan är den enda månen i vårt solsystem med en betydande atmosfär, har forskare undrat länge vad källan var," sa Miller. "Huvudteorin har varit att ammoniakis från kometer omvandlades, genom påverkan eller fotokemi, till kväve för att bilda Titans atmosfär. Även om det fortfarande kan vara en viktig process, försummar det effekterna av det vi nu vet är en mycket stor del av kometer: komplext organiskt material. "
Kompositionen i Titans atmosfär matchade inte riktigt med de kvävtyper och annat material som finns i kometer. Dessutom väckte de 5 procenten av Titans atmosfär av metan en annan fråga: Den reagerar snabbt för att bilda organiska ämnen som skulle falla till ytan, så hur fylls den på?
Millers grupp ansåg data som rymdskeppet Rosetta samlade om kometen 67P / Churyumov-Gerasimenko, vilket avslöjade att kometen var halv is, en fjärdedel berg och en fjärdedel organiskt material, enligt uttalandet. Dessa material, som finns i det tidiga solsystemet, kunde också ha byggt Titan.
"Kometer och primitiva kroppar i det yttre solsystemet är verkligen intressanta eftersom de tros vara kvarvarande byggstenar i solsystemet," sade Miller. "De små kropparna kunde införlivas i större kroppar, som Titan, och det täta, organiska rika steniga materialet kunde hittas i dess kärna."
Och enligt Millers beräkningar skulle denna typ av organiskt material i kometer, om det var kärnan i Titan, kunna producera gaser som liknar månens atmosfär idag. Termiska modeller av månens interiör tyder på en smakfull miljö som kan fylla på eller till och med generera mycket av Titans atmosfär.
"Om du lagar något, kommer det att producera gaser," sa Miller. Ungefär hälften av Titans kväveatmosfär, och hela metan, kan komma från organiska bakningar i månens varma inre, enligt uttalandet.
Det nya arbetet detaljerades 22 januari i The Astrophysical Journal.
