A Szaturnusz Titan nevû óriásholdja nem csupán a csillagászokat és a bolygókutatókat, de a biológusokat is foglalkoztatja. Az égitest légkörében ugyanis olyan kémiai reakciók zajlanak, amelyekhez hasonlók a Földön, az élet kialakulása elõtt történhettek. A Cassini-szonda újabb megfigyelései alapján a hold felsõlégkörében aktív kémiai folyamatok zajlanak, egészen 1000 kilométeres magasságig.
Azt már több korábbi mérés alapján tudják, hogy a Titan légkörében sok szerves eredetû aeroszol (apró folyékony és szilárd szemcse) lebeg, amelyeket összefoglalóan tholinoknak is nevezik. Ez egy széles körben használt, ám gyengén definiált fogalom, amely hosszú molekulaláncú, összetett szerves anyagokat jelent. A tholinok a Naprendszer külsõ régiójában gyakoriak, például sok távoli Kuiper-objektum felszínét borítják.
A Titan esetében a korábbi megfigyelések és modellek alapján azt feltételezték, hogy ott a tholinok a légkörben, 100-200 km körüli magasságban keletkeznek, elsõsorban a Nap ultraibolya sugárzásának hatására. A napfénytõl sok molekula lebomlik, emellett nagy mennyiségû szabad hidrogén keletkezik, amely közvetetten segíti a hosszú láncú molekulák kialakulását. Ezek egy összefüggõ, átlátszatlan szmogréteget alkotnak, amelyben a lebegõ aeroszolok felülete további kémiai átalakulásokra ad lehetõséget. Az eddigi megfigyelések közül kiemelkedik a benzol azonosítása, amely az aromás szénhidrogének egyik alapköve.
A Cassini-szonda három részecske-spektrométerének újabb megfigyelései alapján úgy fest, hogy az imént említettnél sokkal magasabban is zajlanak fontos reakciók a Titan légkörében. Eszerint a felszín felett akár 1000 km magasan is képzõdnek ilyen anyagok. Az itt kialakult molekulák összetétele némileg eltér a korábban megfigyeltekétõl - bár a pontos megállapításokhoz további mérések kellenek.
Korábban egyes földi laborvizsgálatok is utaltak arra, hogy az aromás, gyûrûs szénhidrogén-molekulák a kisebb gáznyomású környezetben könnyebben alakulnak ki, és a nitrogénatomok könnyebben épülnek beléjük, mint nagyobb nyomás alatt. Ez tehát már elõrevetítette a most azonosított hatékony "molekulagyár" létét a légkör ritka, felsõ tartományaiban - ahol a sok töltött részecskét tartalmazó, változékony környezet ideális a kémiai átalakulásokhoz.
A légkör felsõ tartományában a beesõ sugárzásoknak jelentõs része nyelõdik el, energiát szolgáltatva a különbözõ átalakulásokhoz. Emellett az ide becsapódó magnetoszférikus ionok is fontos energiaforrásként szerepelnek. Szintén meglepetés, hogy a Cassini detektorai sok negatív töltésû iont azonosítottak a légkör magasabb régióiban. Ezek tovább bonyolíthatják a már így is nehezen áttekinthetõ reakciók sorát, részben a nitrogént is beépítve a szénhidrogén-molekulákba.
Vázlat a hold felsõlégkörében zajló fontosabb kémiai reakciókról (NASA, JPL, SSI)
Az 1000 km körüli magasságban kialakult molekulák jellege erõsen függ a napsugárzástól és magnetoszférikus bombázástól. Ezeknek megfelelõen változik az összetételük, majd lassan a felszínre ülepednek, ahol a kémiai környezetet befolyásolják. A ritka felsõlégkör és a sûrû gázzal borított felszín kémiai viszonyai között tehát szoros a kapcsolat.
A Titanon, az ott uralkodó érdekes körülmények ellenére feltehetõleg nem alakult ki a földihez hasonló élet - ugyanakkor a földi élõvilág megjelenéséhez vezetõ folyamatok megértésében nyújthat fontos támpontokat.