CASSINI-HUYGENS - Mission zum Saturn

[Dannyboy]

Welche unbedingt benötigt werden, kann man nicht sagen. Aber Eisen hat keine besonders hohe OZ. Nickel, Cobalt, Zink, Kupfer wären zu nennen. Flüssiges Methan ist mMn aber viel zu kalt für die Grundlagen des Lebens. Schon allein, weil Diffusion stark verlangsamt wäre.

[irony]

Welche unbedingt benötigt werden, kann man nicht sagen. Aber Eisen hat keine besonders hohe OZ. Nickel, Cobalt, Zink, Kupfer wären zu nennen.

Für irdische Organismen ist Selen (Z=34) ist zu nennen und Molybdän (Z=42). Aber ob das wirklich auch für alle Bakterien zwingend ist, weiß ich nicht. Eisen hat die Besonderheit, dass es das letzte Element ist, das unter normalen Bedingungen durch Fusion in einer Sonne entsteht. Höhere Elemente entstehen z.B. durch Supernovae und sind deswegen selten. Molybdän wird es sicher nicht auf jedem Planeten geben.

Als Spurenelement ist Molybdän für nahezu alle lebenden Organismen essenziell, da es wesentlicher Bestandteil des aktiven Zentrums einer ganzen Anzahl von Enzymen wie der Nitrogenase, Nitratreduktase oder Sulfitoxidase ist. http://de.wikipedia.org/wiki/Molybd%C3%A4n

[xanrof]

Auch auf Titan hat man einen flüssigen unterirdischen Ozean entdeckt, es ist aber noch unklar, woraus er besteht:
Fresh hope for life on watery world

Ich moechte die Euphorie nur ungern bremsen, aber gefunden hat man noch gar nichts. Die Cassini-Sonde ist ueber den Titan hinweggeflogen und hat eine Schwerkraftkarte erstellt. Solche Karten zeigen Anomalien in der Gravitation an und lassen somit gewisse Rueckschluesse auf den Untergrund zu.
Dies wird dann ausgewertet, indem Computermodelle ueber den Untergrund erstellt werden. Die Astrophysiker geben sich durch den Vergleich mit vorherigen Daten bereits zuversichtlich, dass da etwas Fluessiges sei, schraenken aber ein, dass die Auswertung der Daten noch Monate dauern koenne.

It is not yet possible to peer into inside Titan, reminds CSIRO astrophysicist Kurt Liffman. So the presence of a liquid ocean is based on models of the interior. "Measurements of Titan's shape as the moon travels around Saturn can be compared with predictions from different models," Dr Liffman notes.

[Spocky]

Höhere Lebensformen dürften es schwer haben, aber Bakterien von der Erde können wahrscheinlich überall im Sonnensystem existieren, auf jedem Planeten und jedem Mond. D.h. für jeden Planeten und jeden Mond gibt es eine Bakterienart, die dort an einer günstigen Stelle überlebensfähig ist.

Bärtierchen überleben sogar im Vakuum des Weltalls und viele andere extreme Bedingungen. Denen würde ich auch so einiges zutraun.

Bakterien gibts sogar in mehreren km Tiefe entlang von Störungen im Gestein. Sie haben zwar einen extrem langsamen Metabolismus, aber sie überleben.

[EREIGNISHORIZONT]

Titan und Ur-Erde - Gleiche Bedingungen?

Ich habe mir gerade mal wieder ein paar Bilder über den Saturnmond Titan angesehen und dabei kam wieder eine Frage bei mir auf, die ich schon so lange mal stellen wollte.

Es wird ja immer wieder vermutet, dass die jetzigen Bedingungen auf Titan jenen auf der Ur-Erde vor 2 oder 2 Milliarden Jahren entspechen könnten.
Nun ist es ja bekanntlich äußerst kalt auf Titan, daher meine Frage:

Auf der Erde kann es doch eigentlich nie so kalt gewesen sein, da ja der Abstand zur Sonne nun mal beträchtlich näher ist und die Sonne nun auch nicht so viel schwächer gewesen sein kann als heute.
Wieso dann aber wird vermutet, dass die Bedingungen ähnlich waren?

[Mallory]

Bärtierchen überleben sogar im Vakuum des Weltalls und viele andere extreme Bedingungen. Denen würde ich auch so einiges zutraun.

Ich auch.
In "schmutzigen Schneebällen" sogar noch einiges mehr.
Zum Beispiel zwischen Planeten oder Sonnensystemen rumzudüsen.

Hier mal ein Auszug aus DER SPIEGEL*33/1995 - Zähe Burschen :


"
Über sechs Jahre lang können sie jeweils in dem Dasein der "Kryptobiose" ("verborgenes Leben") verharren. Mehrere Tiefschlaf-Phasen vermögen das Leben eines Bärtierchens, das als aktiver Mooskletterer höchstens 30 Monate alt wird, beträchtlich zu verlängern: auf bis zu 60 Jahre.
"

[Liopleurodon]

Welche unbedingt benötigt werden, kann man nicht sagen. Aber Eisen hat keine besonders hohe OZ. Nickel, Cobalt, Zink, Kupfer wären zu nennen. Flüssiges Methan ist mMn aber viel zu kalt für die Grundlagen des Lebens. Schon allein, weil Diffusion stark verlangsamt wäre.

Für einfache Bakterien könnte es dennoch ausreichen. Die hätten dann den Titan ganz für sich alleine, bis die Sonne ihn grillt.

Auch von der Erde sind Bakterien bekannt, die sich nur zweimal im Jahr oder noch seltener teilen. Wenn Leben entsteht, dann muss es sich in den bestehenden chemisch-physikalischen Referenzrahmen einfügen. Wenn dieser durch Kälte sehr langsam abläuft, dann hätte man als Ergebnis sehr langsames Leben.

Jedenfalls existieren auf dem Titan eine Menge Kohlenstoffverbindungen, mit denen sich etwas anfangen ließe.

Die langsamsten Organismen auf der Erde, die ich auf die Schnelle anführen könnte, stammen aus der Antarktis. In ihrer natürlichen Umgebung scheinen sie fast 20.000 Jahre zu benötigen, um die Lipide ihrer Zellen aus dem Ertrag ihrer eigenen Photosynthese zu ersetzen. Die Autoren haben zwar keine Verdopplungsraten bestimmt, aber diese dürften sich selbst unter den günstigsten natürlichen Bedingungen im Bereich von Jahrtausenden bewegen:

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16348539

Johnston & Vestal: Photosynthetic carbon incorporation and turnover in antarctic cryptoendolithic microbial communities: are they the slowest-growing communities on Earth? Appl Environ Microbiol. 1991 Aug;57(8):2308-11.

Abstract
The main forms of terrestrial life in the cold, desolate Ross Desert of Antarctica are lichen-dominated or cyanobacterium-dominated cryptoendolithic (hidden in rock) microbial communities. Though microbial community biomass (as measured by extractable lipid phosphate) was well within the range of values determined for other microbial communities, community lipid carbon turnover times (calculated from community lipid biomass, rates of community photosynthetic carbon incorporation into lipids versus temperature, and the in situ temperature record) were among the longest on Earth (ca. 20,000 years). When the temperature is above freezing and moisture is present, moderate rates of photosynthesis can be measured. Lichen communities had a psychrophilic temperature response (maximal rate of 4.5 ng of C h m at 10 degrees C) while cyanobacteria communities had maximal rates at 20 to 30 degrees C (3 ng of C h m). These extraordinarily slowly growing communities were not nutrient limited. No significant changes in photosynthetic metabolism were observed upon additions of 100 nM to 1 mM nitrate, ammonium, phosphate, and manganese. These simple, tenacious microbial communities demonstrate strategies of survival under conditions normally considered too extreme for life.

- - - Aktualisiert - - -

Es wird ja immer wieder vermutet, dass die jetzigen Bedingungen auf Titan jenen auf der Ur-Erde vor 2 oder 2 Milliarden Jahren entspechen könnten.
Nun ist es ja bekanntlich äußerst kalt auf Titan, daher meine Frage:

Auf der Erde kann es doch eigentlich nie so kalt gewesen sein, da ja der Abstand zur Sonne nun mal beträchtlich näher ist und die Sonne nun auch nicht so viel schwächer gewesen sein kann als heute.
Wieso dann aber wird vermutet, dass die Bedingungen ähnlich waren?

Titan hat auf seiner Oberfläche und in seiner Atmosphäre ein sehr giftiges Gebräu aus Methan, Ethan, anderen Alkanen, Benzol, Ethin und Cyanid. Eine ähnliche Atmosphäre wird auch als erste Atmosphäre der Ur-Erde - direkt nach ihrer Bildung - postuliert. Die meisten dieser Substanzen haben auch eine Bedeutung in der präbiotischen Chemie, also beim Aufbau von Biomolekülen.

[EREIGNISHORIZONT]

R]Titan hat auf seiner Oberfläche und in seiner Atmosphäre ein sehr giftiges Gebräu aus Methan, Ethan, anderen Alkanen, Benzol, Ethin und Cyanid. Eine ähnliche Atmosphäre wird auch als erste Atmosphäre der Ur-Erde - direkt nach ihrer Bildung - postuliert. Die meisten dieser Substanzen haben auch eine Bedeutung in der präbiotischen Chemie, also beim Aufbau von Biomolekülen.

Ist mir bewusst.
Aber was ist mit der Temperatur? Spielt die da eine entscheidende Rolle? Wenn ja, dann stellt sich halt für mich die Frage, ob es auch auf der Ur-Erde so kalt gewesen sein kann?

[Dannyboy]

Auch von der Erde sind Bakterien bekannt, die sich nur zweimal im Jahr oder noch seltener teilen. Wenn Leben entsteht, dann muss es sich in den bestehenden chemisch-physikalischen Referenzrahmen einfügen. Wenn dieser durch Kälte sehr langsam abläuft, dann hätte man als Ergebnis sehr langsames Leben.

Jedenfalls existieren auf dem Titan eine Menge Kohlenstoffverbindungen, mit denen sich etwas anfangen ließe.

Die langsamsten Organismen auf der Erde, die ich auf die Schnelle anführen könnte, stammen aus der Antarktis. In ihrer natürlichen Umgebung scheinen sie fast 20.000 Jahre zu benötigen, um die Lipide ihrer Zellen aus dem Ertrag ihrer eigenen Photosynthese zu ersetzen.

Genau. Schon in der Antarktis ist das Leben so unglaublich verlangsamt. Wie soll denn bei den Temperaturen des Titans noch nennenswert Evolution stattfinden? Die Zeit seit Entstehung von Titan reicht vermutlich gar nicht, um komplexe Systeme hervor zu bringen, die wir als lebendig bezeichnen würden.

- - - Aktualisiert - - -

Ist mir bewusst.
Aber was ist mit der Temperatur? Spielt die da eine entscheidende Rolle? Wenn ja, dann stellt sich halt für mich die Frage, ob es auch auf der Ur-Erde so kalt gewesen sein kann?

Die Temperatur ist ein großer Unterschied. Nein, auf der Erde war es nie so kalt. Die Ähnlichkeiten sind eher oberflächlicher Art (flüssiges Methan statt flüssiges Wasser)

[EREIGNISHORIZONT]

OK, also verstehe ich das so:

Die Atmosphäre auf Titan beinhaltet die gleichen Stoffe, aus denen widerum dann irgendwann später Leben eentstehen kann. Das flüssige Medium dafür könnte dann auch flüssiges Methan sein, anstelle von Wasser?
Wir reden da also von den gleichen organischen Komponenten?
Oder geht es nur um das Modell, also Atmospäre-->irgendwelche Stoffe --> flüssiges Medium --> komplexe Moleküle --> Leben? Wobei dann es eine ganz andere Form von Leben sein kann, wie wir es kennen?

[Liopleurodon]

Genau. Schon in der Antarktis ist das Leben so unglaublich verlangsamt. Wie soll denn bei den Temperaturen des Titans noch nennenswert Evolution stattfinden? Die Zeit seit Entstehung von Titan reicht vermutlich gar nicht, um komplexe Systeme hervor zu bringen, die wir als lebendig bezeichnen würden.

Ich würde auf dem Titan auch eher mit Vorstufen rechnen. Vielleicht schaffen die es auch noch bis zu den ersten Zellen, bevor die stärker strahlende Sonne die Methanvorräte des Mondes endgültig zerstört. Aus diesem Grund ist Titan ja gerade so interessant: Wir könnten vielleicht Leben in seiner Entstehung beobachten.

Aber wahrscheinlich bekommen wir irgendwann vielmehr diese Meldung: "Einfache Organismen auf Titan entdeckt, erstaunliche Ähnlichkeiten zu irdischen Bacillus-Arten".

[Mondkalb]

Auch der Saturnmond Dione könnte einen unterirdischen Ozean haben:
Saturn's Moon Dione May Have Had Active Subsurface Ocean, Cassini Photos Suggest

Dione könnte ähnlich aktiv gewesen sein wie Enceladus.

[Thomas W. Riker]

Danke für den link!
Übrigens sind die 26 Fotos sehr sehenswert!

[Bakkad Baran]

ein fehler denke ich ist wohl immer von irdischen grundvorraussetzungen auszugehen. klar ist das leben bei kalten zonen stark verlangsamt weil das leben hier wohl auf eine bestimmte temperatur ausgelegt ist, dennoch die möglichkeit bietet leben an sehr kalten orten ( polregion ) oder auch sehe heißen orten ( schwarze Raucher mit über 100 grad heisswasser ) zu ermöglichen.

die monde könnten durch die gravitation im inneren aufgeheitzt werden und unterirdische flüssige wasserkammern beherbergen indenen leben möglich wäre - allerdings welches ohne sonnenlicht

und dann kann es leben geben welches unseren planeten als zu warm ansieht und eher eisige temperaturen weit unter 100 grad minus bevorzugt - eventuell sogar mineralisches leben oder anderes.
und dann welches was auf der venus freudensprünge machen würde.

natürlich müssen es keine großen tiere oder sowas sein, es reichen schon kleine organismen um leben zu ermöglichen und ausserirdisches leben zu bestätigen

auch wenn wir bei uns nix finden sollten könnten durchaus andere wesen interesse an einigen unserer planeten haben weils deren bedingungen nahekommt.

[xanrof]

Nun ja, solche Diskussionen hatten wir schon öfters hier, zB

http://www.scifi-forum.de/off-topic/off-topic-allgemein/technik-wissenschaft/26036-leben-ohne-wasser.html