NASA-forskare har bekräftat att det finns vinylcyanid i Titans atmosfär, som är en organisk förening som potentiellt skulle kunna tillhandahålla cellmembranen för mikrobiellt liv att bildas i Titans stora metanhav. Om sant, det skulle kunna bevisa för oss att livet kan blomstra utan det allestädes närvarande H2O.

Jordbaserade cellmembran är gjorda av fosfolipider:molekylkedjor med fosfor-syrehuvuden och kolkedjesvansar som binder till varandra för att bilda ett flexibelt membran i vatten. Metanbaserat liv, skulle det finnas, skulle behöva ett alternativ till jordens fosfolipidbaserade existens och skulle öppna upp ett mycket bredare utbud av planeter och månar för möjligheten av utomjordiskt liv. ett möjligt alternativ är vinylcyanid.

Rymdfarkosten Cassini drog först slutsatsen närvaron av vinylcyanid på den Saturniska månen genom att använda dess masspektrometer, men det tog den mycket känsliga blicken från Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), i Chiles öken, för att bekräfta att vinylcyanid är, verkligen, där.

Maureen Palmer, en forskare vid NASA:s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland, och huvudförfattare till en artikel som beskriver forskningen inom Science Advances, samlade in arkivdata från ALMA och såg vinylcyanid högt uppe i Titans atmosfär, på höjder över 200 kilometer, med sina högsta koncentrationer i områden ovanför Titans södra pol.

I de låga temperaturerna på Titan, som når –179 grader Celsius (-290 grader Fahrenheit), organiska molekyler i atmosfären bildar droppar som regnar ner för att fylla metansjöar i en vädercykel som liknar jordens vattencykel. Där, de skulle potentiellt kunna skapa enkla, mikroskopiska livsformer. Palmers grupp utförde modelleringsstudier som visade att det finns tillräckligt med vinylcyanid i Ligeia Mare, Titans norra sjö, att bilda cirka 10 miljoner celler per kubikcentimeter, ungefär 10 gånger fler än bakterierna i jordens kusthav.

Vinylcyanid har ännu inte bevisats producera liv, men en tidigare studie av forskare från Cornell University som också publicerades i Vetenskapens framsteg gjorde det till ett spännande perspektiv. Cornell-forskarna, ledd av professor i kemi- och biologisk teknik Paulette Clancy, försökte upptäcka om molekyler som finns på Titan kan bilda cellmembran som kallas azotosomer, vilket är namnet på cellmembran som kan bildas under Titans flytande metanförhållanden.

Fosfor och syre, finns i jordens cellmembran, finns inte i Titans kyliga metanhav, så alla cellliknande membran måste vara baserade på kväve, väte och kol, som alla är rikliga på Titan. Molekylära modelleringsstudier av en mängd olika molekyler som innehåller dessa element visade att vinylcyanid var den molekyl som mest sannolikt skulle bilda ett stabilt och flexibelt membran som fungerar som jordbaserade membran under Titans förhållanden.

Fortfarande, vinylcyanidbaserat liv, som alla andra, skulle möta utmanande omständigheter på Titan. Dock, Palmer säger att "om membran kan tillverkas i ett labb med en simulering av Titans havsförhållanden, det skulle göra oss mer optimistiska om att de verkligen skulle bildas på Titan."

Hon noterar vidare att på grund av dess omfattande atmosfäriska kemi, och dess kroppar av ytvätska, Titan är "ett intressant kemiskt laboratorium för att studera gränserna för möjlig biokemi för att skapa liv."

Clancy säger att Palmers labbfynd var "en spännande validering av vår förutsägelse, eftersom de också finner att koncentrationen av vinylcyanid är tillräckligt stor för att göra självmontering till azotosomliknande vesiklar till en livskraftig process."

Hon tillägger, "Det visar också kraften i molekylär simulering att lysa en ficklampa på de mest lovande kandidaterna för prebiotiska liv under förhållanden som är svåra att efterlikna i labbet."

Den här historien återpubliceras med tillstånd av NASAs Astrobiology Magazine. Utforska jorden och bortom på www.astrobio.net.