科学家们重现了土星最大的卫星土卫六的淡黄色朦胧大气

科学家在地球上的巨大玻璃圆筒中重现了土星最大的卫星土卫六上发现的罕见化学条件 。 这个实验提示了以前未知的月球矿物成分特征 。 依据Space.com的说法 , 土卫六是太阳系第二大卫星 , 仅次于木星的木卫三 , 其大气次要由氮气和大批甲烷组成 。 这种淡黄色的薄雾在零下290华氏度(零下180摄氏度)彷徨 。 在大气之下 , 液态甲烷和乙烷的湖泊、陆地和河流掩盖着土卫六的冰壳 , 尤其是在两极左近 。 相似于地球上的液态水 , 这些自然气参与了一个循环 , 在这个循环中 , 它们蒸发 , 构成云 , 然后在月球上下雨 。
科学家们重现了土星最大的卫星土卫六的淡黄色朦胧大气
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依据美国宇航局的说法 , 土卫六的致密大气、内部液体和时节性天气周期使这颗冰冷的卫星与地球有些类似 , 而且和我们的星球一样 , 月球也有含有碳、氢和氧的无机分子 。 依据Space.com此前的报道 , 由于土卫六上的这种无机化学反响 , 科学家们以为月球可以作爲一个庞大的实验室 , 研讨地球上呈现生命之前的化学反响 。 科学家重现了土星最大的卫星土卫六的淡黄色朦胧大气层 。 运用jpeg文件交流格式存储的编码图像文件扩展名但是 , 只需卡西尼飞船细心反省土星及其卫星 , 就很难中止研讨在土卫六上发现的失常化学物质 。
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最近 , 一群科学家开端在试管中模拟泰坦 。 研讨人员在一份声明中说 , 研讨小组首先将液态水放入一个小玻璃圆筒中 , 并将温度降低到相似于土卫六的条件 。 这种水结冰是爲了模仿泰坦的冰壳 。 然后研讨小组将乙烷引入管子 , 管子变为液体 , 就像土卫六外表的一个湖 。 最初 , 他们参加氮气来替代土卫六的大气层 , 然后略微改动管子的温度来模仿土卫六内部及其大气层不同层的温度变化 。 在他们最近于周四(8月26日)举行的美国化学学会春季会议上的讨论中 , 研讨小组随后添加了两种叫做乙腈(ACN)和丙腈(PCN)的化合物 。 达拉斯南卫理公会大学化学系助理教授兼首席研讨员汤姆?埃夫斯基通知《生活科学》 , 卡西尼号的义务数据标明 , 这些化合物在土卫六上十分丰厚 。 以前的大少数研讨都是以地道的方式研讨这两种化合物 , 但是Run呢?埃夫斯基的团队想看看当这些化合物混合在一同时会发作什麼 , 就像它们能够发作在土卫六上一样 。
与独自运用每种化合物相反 , “假如它们混合在一同...在构造上能够会有完全不同的后果 , 所以分子将如何组织 , 分子将如何结晶 , 或许相变为固体 。 ”伦切夫斯基说 。 此外 , 研讨小组发现 , 当它们都存在于相似泰坦的条件下时 , ACN和PCN的行爲与单一化合物完全不同 。 也就是说 , 一种化合物凝结或结晶的温度会猛烈变化几十开尔文(几百华氏度或摄氏度) 。 这些熔点与结晶点和土卫六的朦胧黄色大气有关 。 跑?埃夫斯基说 , 大气层各层的温度依据它们在月球表面面上方的高度而变化 , 因而 , 爲了理解化学物质在整个雾霾中的行爲 , 新的研讨标明 , 有必要思索这些温度变化 。 此外 , 研讨小组发现 , 当ACN和PCN结晶时 , 它们会采用不同的晶体构造 , 这取决于它们是独自存在还是其他化合物存在 。 当化合物中的单个分子咬入高度有序的构造时 , 就会构成晶体 。 这些晶体构造的变化被称爲“多晶型” 。
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科学家们重现了土星最大的卫星土卫六的淡黄色朦胧大气】当它们独自存在时 , ACN和PCN在低温下采用一种多晶型 , 在高温下采用另一种多晶型 。 他说:“这些关于这些化合物何时以及如何取得波动构造的细节 , 的确可以改动我们对土卫六上能够遇到的矿物种类的了解 。 ”就它们在月球上能够采用的多态方式而言 。 这反过去会影响这些化合物和土卫六上其他化合物之间的化学反响 。 跑?埃夫斯基说:“这项新研讨的局限性在于 , 它没有思索土卫六上存在的一切化学物质 , 因而它只能捕获到月球上发作的事情的简化地图 。 ”NASA的蜻蜓义务方案于2026年发射 , 2034年抵达土星 , 这能够会提供更多关于土卫六矿物成分的实地信息 。 但是 , 跑?Evski疑心他的团队察看到的晶体能够是在土卫六湖的边缘构成的 , 当湖中的液态乙烷蒸发 , 这些化合物留在海岸线上时 , 就会呈现这种晶体 。 目前还不清楚蜻蜓义务能否关注到土卫六环境的这一详细方面 , 但“虽然如此 , 还是十分令人兴奋的 , 我们将理解更多关于土卫六的信息 。 ”他说 。