Титан, здається, весь час більше схожий на Землю, і нове розуміння туманної атмосфери Титану може дати підказки еволюції раннього атмосферного середовища Землі та розвитку життя на нашій рідній планеті. Дослідники виявили низку хімічних реакцій на найбільшому Місяці Сатурна, який може захищати поверхню Місяця від ультрафіолетового випромінювання, подібно до того, як працює озоновий шар Землі. Реакції також можуть спричинити формування великих органічних молекул, що складають густу і туманну помаранчеву атмосферу Місяця.
Вчені давно зрозуміли, що в атмосфері Титана сонячне світло розбиває метан на вуглець і водень. Ці елементи реагують з азотом та іншими інгредієнтами, утворюючи густу серпанок складних вуглеводнів, що повністю закріплює Місяць.
Але останнім часом роль поліанів у хімічній еволюції атмосфери Титана активно вивчається та обговорюється. Полієни - це група органічних сполук з чергуванням одиночних та потрійних зв'язків, таких як діацетилен (HCCCCH) та триацетилен (HCCCCCCH). Вважається, що ці полієни служать захисним екраном ультрафіолетового випромінювання в планетарних середовищах і можуть діяти як пребіотичний озон. Це було б важливо для будь-яких життєвих спроб сформуватися на Титані.
"Навіть якщо ви утворюєте біологічно важливі молекули (за допомогою інших реакцій) і немає озонового або озонового шару, ці молекули не завжди виживуть у середовищі суворого випромінювання", - сказав Ральф Кайзер, провідний вчений дослідження.
Однак основні хімічні процеси, які ініціюють утворення і контролюють ріст полійнів, не були зрозумілі.
Кайзер та його колеги вивчали утворення триацетилену та більших органічних молекул у лабораторії та в комп'ютерному моделюванні. Вони виявили, що триацетилен може утворюватися зіткненням двох маленьких молекул у реакції, яку можна легко ініціювати в холодних умовах, що знаходяться в атмосфері Титана.
Автори припускають, що триацетилен, органічна молекула, яка могла б діяти як щит для ультрафіолетового випромінювання, може служити складовим елементом для створення складних молекул в атмосфері Титана.
"Нинішні експерименти проводяться лише з молекулами, що містять атоми вуглецю та водню", - сказав Кайзер для Space Magazine. "Щоб дослідити утворення астробіологічно важливих молекул на Титані, нам також доведеться" додавати "кисень і азот". Кайзер заявив, що планують зробити цей тип експериментів пізніше цього року.
Команда висловила сподівання, що їх комбіноване експериментальне, теоретичне та моделююче дослідження буде виконувати роль шаблону та запускати дуже потрібне послідовне дослідження хімії навколишнього Титану, щоб отримати більш повну картину процесів, пов'язаних з хімічною обробкою атмосфери Місяця. виникнуть.
Заголовок зображення: Найважливіші будівельні блоки в органічних шарах титану і, можливо, ранньої Землі походять від хімічних реакцій. Іміджеві кредити люб’язно надано NASA-JPL, доктором Сібін Гу та групою Reaction Dynamics, Університетом Гаваїв
Джерело: PNAS
