Plastikkram im Weltraum! Cassini-Sonde findet Propylen auf Titan

Propylen, der Hauptbestandteil von Haushaltsplastikbehältern, wurde in der Atmosphäre des smogigen Saturnmondes Titan entdeckt – ein weiterer Novum für die Planetenforschung.

Es ist das erste Mal, dass dieser spezielle Kohlenwasserstoff auf einer Welt jenseits der Erde nachgewiesen wurde, und es ist das erste neue Molekül, das vom Komposit-Infrarotspektrometer des Cassini-Orbiters identifiziert wurde. Ähnliche Kohlenwasserstoffe wurden 1980 von der NASA-Raumsonde Voyager 1 gefunden, was Wissenschaftler zu der Frage veranlasste, warum sie Propylen nicht sahen.

„Mit einem neuen Raumschiff und einem neuen Instrument haben wir 32 Jahre gebraucht, um es zu finden“, sagte Conor Nixon vom Goddard Space Flight Center der NASA, der Hauptautor eines Artikels über die Entdeckung. „Es ist sozusagen ein fehlendes Glied.“

Erwarten Sie nicht, Titanian Tupperware bald in den Regalen der Geschäfte zu sehen: Der Propylengehalt in Titans Atmosphäre beträgt nur wenige Teile pro Milliarde, und es würde eine Fabrik erfordern, um die Moleküle zu verketten und sie zu Polypropylen-Kunststoff zu formen. „Dieser Plastikbehälter im Supermarkt mit dem Recyclingcode 5 und den Buchstaben PP auf der Unterseite – das ist Polypropylen“, sagte Nixon.

Aktive Alien-ChemieDie wissenschaftliche Bedeutung des Fundes hat eher damit zu tun, wie die Chemie auf Titan funktioniert, was viele Wissenschaftler als Analogon zu einem Zeitalter auf der alten Erde betrachten, bevor Sauerstoff ein wichtiger Bestandteil der Atmosphäre wurde.

„Titan als Ganzes hat eine sehr interessante chemische Umgebung“, sagte Nixon gegenüber NBC News. „Da es auf Titan keinen freien Sauerstoff gibt, bedeutet das, dass diese organische Chemie wie ein riesiges natürliches Experiment einfach weiterlaufen und laufen und laufen kann und immer komplexere Chemikalien bilden kann.“

Voyager hatte in der Titanatmosphäre zwei Chemikalien entdeckt, die eng mit Propylen verwandt sind – Propan und Propin –, aber seine Instrumente waren nicht empfindlich genug, um Propylen zu finden. „Wir wussten irgendwie, dass es da sein musste“, sagte Nixon. „Es ist wie in der Geschichte der drei Bären, und dir fehlt der mittlere Bär.“

Neben Propan enthalten Titans Atmosphäre und Seen auch Varianten von Methan und Ethan (einschließlich Ethylen, das Bestandteil von Milchkännchen aus Polyethylen ist). Wenn all diese Kohlenwasserstoffe genau richtig mit dem Wassereis interagieren, das vermutlich auf der Titanoberfläche liegt, können sie in chemische Bausteine ​​des Lebens, einschließlich Aminosäuren, umgewandelt werden.

„Es ist möglich, Aminosäuren zu produzieren“, sagte Nixon. „Das sind die Dinge, nach denen wir in Zukunft suchen werden. Wir steigern die Komplexität schrittweise, um herauszufinden, wie die chemischen Prozesse auf Titan funktionieren.“

Wie das Zeug gefunden wurde Auf der Erde werden Propylenverbindungen typischerweise aus Erdöl gewonnen und zu Kunststoffbehältern sowie Autostoßstangen und anderen Konsumgütern verarbeitet. Auf Titan entstehen Propylen und andere Kohlenwasserstoffe, wenn Sonnenlicht das Methan in der Atmosphäre des Saturnmondes aufspaltet. Dadurch haben die Atome die Möglichkeit, sich wieder zu Molekülen unterschiedlicher Komplexität zusammenzusetzen.

Cassinis Massenspektrometer lieferte erste Hinweise darauf, dass Propylen zu den produzierten Molekülen gehörte, aber es waren die Messungen des Composite-Infrarot-Spektrometers (CIRS) erforderlich, um den Fund zu bestätigen. Die Ergebnisse wurden in der Montagsausgabe der Astrophysical Journal Letters veröffentlicht.

„Diese Messung war sehr schwierig durchzuführen, da die schwache Signatur von Propylen durch verwandte Chemikalien mit viel stärkeren Signalen überfüllt ist“, sagte Michael Flasar, Goddard-Wissenschaftler und Hauptforscher für CIRS, in einer Pressemitteilung des Jet Propulsion Laboratory der NASA. „Dieser Erfolg stärkt unsere Zuversicht, dass wir noch mehr Chemikalien finden werden, die lange in der Atmosphäre von Titan verborgen waren.“

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Zu den Autoren von „Detection of Propene in Titan's Stratosphere“ gehören neben Nixon und Flasar DE Jennings, B. Bezard, S. Vinatier, NA Teanby, K. Sung, TM Ansty, PGJ Irwin, N. Gorius, V. Cottini und A. Coustenis.

Alan Boyle ist der Wissenschaftsredakteur von NBCNews.com. Verbinden Sie sich mit der Cosmic Log-Community, indem Sie die Facebook-Seite von NBC News Science „liken“, @b0yle auf Twitter folgen und +Alan Boyle zu Ihren Google+ Kreisen hinzufügen. Um über die Geschichten von NBCNews.com über Wissenschaft und Weltraum auf dem Laufenden zu bleiben, melden Sie sich für den Tech & Science-Newsletter an, der Ihnen jeden Wochentag per E-Mail zugestellt wird. Sie können sich auch „The Case for Pluto“ ansehen, mein Buch über den umstrittenen Zwergplaneten und die Suche nach neuen Welten.