Saturnus måne ger ledtrådar till livets uppkomst
Bildtext
Saturnus största måne Titan omges av en tät organisk dimma som ger månen dess karakteristiska orange färg. Om en liknande dimma fanns på jorden för fem miljarder år sedan kan den ha bidragit med livets första byggstenar. I sin avhandling visar Karin Ågren vid Uppsala universitet och Institutet för rymdfysik att det finns en kemiskt aktiv region ovanför Titans yta som kan ge en förklaring till hur dimman kring månen bildas.
Titan är Saturnus största måne och är till storleken större än planeten Merkurius. Månens täta atmosfär, som främst består av molekulärt kväve och metan, förmodas ha en liknande sammansättning som jorden hade omkring den tidpunkt då liv bildades här. Genom att studera Titan kan vi därför lära oss mer om vår egen planet och kanske till och med om vårt ursprung.
Man kunde tidigt konstatera att Titan omges av en tät organisk dimma som ger månen dess karakteristiska orange färg. Om en liknande dimma fanns på jorden för ungefär fem miljarder år sedan kan den ha varit källan till det organiska material på ytan som fungerade som grund till livets första byggstenar.
Sedan 2004 har Titan studerats i detalj med hjälp av Cassini – en satellit som går i bana kring Saturnus. Ungefär en gång i månader passerar Cassini förbi Titan och gör mätningar omkring och inuti månens atmosfär. Forskare vid Uppsala universitet är ansvariga för ett instrument kallat Langmuirsond ombord på rymdfarkosten. Genom att variera spänningen på sonden skapar och detekterar forskarna en ström i det omkringliggande plasmat (ett plasma kan beskrivas som en elektriskt laddad gas). Strömmen beter sig olika beroende på plasmats sammansättning, täthet, temperatur och hastighet. Genom att anpassa sina mätningar till teoretiska kurvor erhåller forskarna uppgifter om plasmats egenskaper.
I sin avhandling som försvaras den 25 maj visar Karin Ågren att det finns en kemiskt aktiv region ungefär 1000 kilometer ovanför månytan där jonisationen av atmosfären når sitt maximum. I denna region har hon tillsammans med kollegor också lyckats detektera strömmar. Det är fortfarande inte helt fastställt hur Titans organiska dimma blir till, men det är rimligt att tänka sig att negativa och positiva joner som uppmätts vid denna höjd fungerar som grogrund för större, mer komplexa, atomer och molekyler som sedan sjunker nedåt i atmosfären och leder till att dimma bildas.
Karin Ågren är doktorand i fysik med inriktning mot rymd- och plasmafysik vid Uppsala universitet och verksam vid Institutet för rymdfysik (IRF) i Uppsala.
Läs mer om och ladda ner avhandlingen ”On the Formation and Structure of the Ionosphere of Titan”
Linda Koffmar