JWST otkrio isti neobjašnjiv infracrveni potpis na Titanu i Plutonu

Svemirski teleskop James Webb (JWST) otkrio je identičan, do sada neobjašnjen infracrveni potpis na površinama Titana i Plutona. Riječ je o signalu koji se pojavljuje na potpuno istoj infracrvenoj valnoj dužini na oba svijeta, iako su Titan i Pluton vrlo različiti po izgledu, temperaturi i atmosferi. Znanstvenici navode da to upućuje na sličnu kemiju koja se možda odvija na oba tijela, ali bez konačnog objašnjenja što je uzrok tog signala.

Bruno Bézard, planetarni znanstvenik iz Pariškog opservatorija koji je vodio otkriće, rekao je za Space.com da je signal “prilično misteriozan” i da se još ne može reći o čemu je riječ. On je karakteristiku prvi put primijetio tijekom analize opažanja Titana iz studenoga 2022., kada je JWST prikupljao infracrvenu svjetlost koja prolazi kroz njegovu izmaglicu u vrlo uskim rasponima valnih duljina. Istraživači su zatim usporedili podatke s promatranjima Plutona iz svibnja 2023. godine i utvrdili da se isti signal pojavljuje i ondje.

U studiji se navodi da novootkrivena značajka ne odgovara nijednom standardnom spektru iz dosad katalogiziranih biblioteka te da ne djeluje kao posljedica pogreške opreme. Isti oblik apsorpcije zabilježen je pomoću dva različita instrumenta JWST-a, bliskoinfracrvenog spektrografa NIRSpec i srednjeg infracrvenog instrumenta MIRI. To je istraživačima dodatno učvrstilo zaključak da se ne radi o slučajnom artefaktu mjerenja, nego o stvarnom spektralnom potpisu.

Bézard je nakon toga potražio mogući trag u drugom svijetu sa sličnom atmosferskom kemijom i obratio se kolegi Emmanuelu Lellouchu iz Pariškog opservatorija, koji je vodio JWST program tijekom kojeg je Pluton promatran. Prema njegovu sjećanju za Space.com, pitao je imaju li i na Plutonu signal na istoj valnoj duljini, a pregledom podataka pokazalo se da je prisutan i ondje. U ovom trenutku nema dokaza da je riječ o biosignaturi; istraživači smatraju da bi mogla biti riječ o prebiotičkoj kemiji koja se odvija u Titanovu okolišu bez kisika već više od 4 milijarde godina.

Kao jedna od mogućnosti spominje se obitelj ugljikovodika poznatih kao aleni, za koje se u studiji navodi da su praktički jedina poznata organska jedinjenja sa snažnim apsorpcijskim pojasevima unutar istog infracrvenog raspona od 5 mikrona kao i misteriozni signal. Ipak, ta porodica obuhvaća brojne složene varijante za koje potpuni spektri još ne postoje. Bézard je rekao i da signal može pripadati poznatoj molekuli čiji je spektralni otisak izmijenjen, vjerojatno zato što je pomiješana s drugim planetarnim ledom koji još nije u potpunosti katalogiziran.

Istraživači vjeruju da bi jedinjenje, kad se jednom identificira, moglo nastajati u atmosferi kroz fotokemijske reakcije prije nego što padne na površinu. Titan i Pluton imaju atmosfere kojima dominiraju dušik i metan, a ultraljubičasta Sunčeva svjetlost u gornjim slojevima razbija te molekule i pokreće niz vrlo reaktivnih kemijskih fragmenata. Ti se fragmenti potom ponovno spajaju u složena organska jedinjenja, od kojih se neka kondenziraju i padaju na površinu ispod, gdje ih je JWST i detektirao.

Nekoliko pokazatelja ide u prilog takvom tumačenju. Tim je analizirao kako se signal ponaša preko Titanova diska te je uočio da je, dok je JWST skenirao Titan od središta prema vanjskom rubu, misteriozni signal postupno slabio, navodi se u studiji. Autori smatraju da je to u skladu s pretpostavkom da potječe iz atmosfere i da se zatim spušta prema površini. Ipak, konačna identifikacija molekule ili skupine molekula još nije potvrđena, pa signal ostaje otvoreno pitanje za daljnja promatranja i laboratorijske usporedbe.