A Titán a Szaturnusz legnagyobb holdja, egyben a Naprendszer második legnagyobb ismert holdja. Nagyjából akkora, mint a Merkúr, és olyan sűrű légkörrel bír, hogy a földinél gyengébb gravitáció dacára a felszíni nyomás másfélszerese a bolygónkon jellemzőnek. A Titán légköre 95%-ban nitrogénből, 5%-ban metánból áll, ami alapesetben áttetsző lenne, de a hold esetében köddel van tele. Vagyis apró, 1 mikrométeres részecskék lebegnek a légkörben opálossá téve azt.

A ködrészecskék a Nap, illetve más kozmikus sugárforrások hatására keletkeznek, ahogy a nagy sebességű szubatomi részecskék beleütköznek a nitrogénbe és a metánba, elemeikre bontva, majd komplex molekulákká építve fel ezeket. Egyesek közülük egyszerűbb széngyűrűk, mások jóval összetettebb szerkezetű, policiklusos aromás szénhidrogének (PAH). Mostanáig nem volt világos, hogy az egyszerűbb gyűrűs molekulák hogyan állnak össze nagyobb szerkezetekké, azonban a folyamatot nemrégiben sikeresen modellezték a laborban.

A szakértők egy rozsdamentes acélból készült tartályban a Titán légkörével egyező összetételű gázkeveréket helyeztek el, majd elektromos kisülésekkel szimulálták a kozmikus sugarak hatásait. A körülmények nem egyeztek teljesen a titániakkal, hiszen a kísérlet szobahőmérsékleten zajlott, ami sokkal melegebb a holdon jellemzőnél, de megfigyelt reakciók nem tűnnek különösebben érzékenynek a hőmérsékletre. Ezen túl magasabb nyomást is használtak a valóságosnál, hogy felgyorsítsák a reakciókat, de ennek valószínűleg nincs lényegi jelentősége annak szempontjából, hogy mi történhet a Titánon.

A kísérlet során több mint száz különböző molekulát sikerült előállítani, amelyek közül egy tucatot atomerő-mikroszkóppal is megvizsgáltak, elképesztő részletességgel tárva fel azok szerkezetét. Megfigyeltek egyszerű széngyűrűket, PAH-okat, de olyan komplex, többgyűrűs molekulákat is, amelyekben nitrogénatomok is voltak a gyűrűkben (N-PAH). Ilyeneket a Cassini űrszonda is detektált a Titánon, amikor a Szaturnusz rendszerét vizsgálta. A komplexebb molekulák akár hét széngyűrűt is tartalmaztak, és képződésük megfigyelése nagyon fontos eredmény lehet a légköri viszonyokat vizsgáló kutatóknak.

A Titán légkörében lebegő molekulák, amelyeket összefoglalóan tholinoknak neveznek, kulcsszerepet játszanak a hold időjárásában. Bár az égitesten nincs számottevő vízciklus, a metán hasonló körforgást mutat, mint saját bolygónkon a víz. A felszínt folyékony metánból álló tavak borítják, amelyek párologva a légkörbe jutnak, majd csapadékként újra lehullanak. A légkörbe került metán valószínűleg a tholinokra lecsapódva válik csapadékká, így vele együtt ezek a molekulák is lehullanak a felszínre. Ami azért is izgalmas, mert a kérdéses molekulák az aminosavak, vagyis az élet építőköveinek hozzávalói.

A földi légkör egykor vélhetően nagyon hasonlított a Titánéhoz, mielőtt a fotoszintetizáló cianobaktériumok hatására bekövetkezett a nagy oxigenizációs esemény, amely drasztikusan megnövelte a légkör oxigéntartalmát, és teret adott a többsejtű életformák elterjedésének. A Titánt vizsgálva tehát az ősi földi állapotokba is bepillantást nyerhetünk, és az sem kizárt, hogy a holdon kezdetleges életformák is rejtőznek. Ezeket persze a legegyértelműbben helyi vizsgálatokkal lehet feltárni, a NASA-nál jelenleg is tervezés alatt áll egy Titánra irányuló küldetés (Dragonfly), de a hasonló laborvizsgálatok is kulcsfontosságúak az égitest vizsgálatához.