泰坦’硕的大气有所有的生命成分。但不是我们所知道的生活

使用 Atacama大毫米/淹没阵列 (阿尔玛),一支科学家团队已经确定了泰坦中的神秘分子’s atmosphere. It’s called 环丙基苯基 (C3H2),在大气中从未见过的简单碳基化合物。根据团队’s study published in 天文学杂志,该分子可以是更复杂化合物的前体,其可以表明泰坦可能的生命。

相似地, 凯瑟琳博士神话 安大略省西部大学’s 地球和太空探索研究所 (西方空间)和她的同事在欧洲航天局(ESA)发现泰坦有其他可以成为成分的其他化学品 异国生活形态。在他们的研究中,出现在 天文学& Astrophysics, 他们展示了Cassini使命数据,揭示了泰坦的影响陨石坑的组成’s surface.

负责发现环丙基苯基的国际团队由美国宇航局的研究人员组成’s 太阳系勘探部门 (SSED),大学空间研究协会(USRA),台北市天文学研究所,以及多种大学。他们被带领 Conor Nixon.亚历山大博士美国宇航局戈达德太空飞行中心(分别)的行星科学家和博士后研究员。

泰坦的这种真彩色图像,由Cassini Spacecraft拍摄,显示了月亮's thick, hazy atmosphere. Image: By NASA - http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA14602, Public Domain, //commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=44822294
泰坦的这种真彩色图像,由Cassini Spacecraft拍摄,显示了月亮’厚,朦胧的氛围。信用:美国宇航局

该团队在2016年使用ALMA天文台学习泰坦。同时通过收集的光签发,他们注意到表明奇怪的化学指纹的光谱。在通过所有已知分子光签名的数据库进行搜索后,Nixon将其鉴定为环丙基(C3H2)。尼克松说了一个美国宇航局 新闻稿:

“当我意识到我看着环丙基苯二甲苯,我的第一个想法是,“好吧,这真的意外。泰坦在我们的太阳系中是独一无二的。它被证明是新分子的宝库。”

在过去,科学家们发现了c3H2 在整个银河系中的各种口袋里,但仅在壁术中的气体和灰尘中(ISM)。在这些区域中,条件太冷并且扩散以促进化学反应。在任何其他环境中,环丙基苯基容易与其他分子反应以形成不同的化合物。

然而,尼克松和他的同事能够在泰坦围绕泰坦检测少量环丙基苯基,因为它们正在检查月球上层’硕的大气,其中的其他气体较少3H2 与之互动。为什么土星可以’最大的月亮和太阳系中没有其他尸体仍然是一个谜。但它的流行情况可能更为重要。

泰坦和分子云的环丙基
到目前为止,环丙基苯基发现被限制在星际空间中的气体和灰尘。积分:Conor Nixon / Nasa’戈达德太空飞行中心

虽然C3H2与地球上的现代生物反应无关,但它是所谓的例子“闭环分子,”这很重要,因为它们形成了DNA和RNA核碱基的骨干环–两种化合物,是我们所知道的生活块。

Michael Malaska曾经在制药行业工作过,决定改变凯瑞尔,成为一个JPL行星科学家,所以他可以研究像泰坦这样的物品。正如他解释的那样,发现像c这样的分子3H2 建立看到泰坦的大局是必不可少的:

“这是一个非常奇怪的小分子,所以这不是在高中化学甚至本科化学中了解的那种。在地球上,它不会是你要遇到的东西…你可以发现的每一个小件和部分都可以帮助你把所有事情的巨大拼图放在一起。“

另一个已在泰坦检测到的闭环分子’大气是苯(c6H6)。到目前为止,苯被认为是在大气中存在的环状碳氢化合物分子的最小单位–但这种状态清楚地进入环丙基。什么’更重要的是,两个分子的循环性质将研究人员呈现出额外的化学分支,可以允许形成DNA和RNA。

在任何情况下,这些化合物的作用肯定会成为即将到来的东西 蜻蜓 使命 可以调查。该任务计划于2027年推出,由旋翼机兰德·无人机组成,将探索泰坦’硕的大气和表面,了解有关其丰富的益生元环境和有机化学的更多信息。除其他外,这项任务是答案的,回答泰坦是否实际上可以在其表面和甲烷湖泊内支持生命。

这是几十年来的猜测和好奇心的观点 旅行者1 2 空间探针分别通过土星系统于1980年和1981年飞行。当。。。的时候 卡西尼 - 惠更斯 特派团于2004年抵达土星,它观察到只有兴趣的科学家进一步。发现这些任务的发现是,尽管很冷,但泰坦在某种程度上明显地是鲜明的地球。

对于初学者来说,它具有致密的气氛(浓密的四倍为地球’s) that’主要由氮组成。在太阳系中没有其他星球或月亮可以制作那些声明!另外,它具有与地球非常相似的甲烷循环’S水循环,表面上完成湖泊和河流,蒸发,云和降水。那里’甚至证明它可能有一个咸水的地下海洋。

但最有趣的是工作中的有机过程,泰坦中的甲烷和其他碳氢化合物’S气氛与太阳辐射相互作用,分解,并释放有机化学网,可能导致益生元表面条件。这是将泰坦推向泰坦的顶部,了解在太阳系中正在寻找过去和现在的生活的美国宇航局任务的潜在目的地。

这位艺术家’一个湖的概念在土星北极的北极’S Moon Titan说明了凸起的轮辋和壁垒类似的功能,例如NASA’S Cassini航天器在月球周围’S Winnipeg Lacus。信用:NASA / JPL-CALTECH

作为 rosaly lopes.是NASA射流推进实验室(JPL)的高级研究科学家和泰坦专家, 概述:

“我们试图弄清楚泰坦是否有可居住的问题。所以我们想知道大气层的化合物进入了表面,然后,这种材料是否可以通过冰结壳到下面的海洋上,因为我们认为海洋是可居住的条件的地方。”

另一个兴趣点使泰坦如此临时研究的临时目标,这是可以坐在泰坦表面上的分子与形成地球上的建筑物块的分子相同。大约38亿到25亿年前(在Ahearehehe)中,地球是一个不同的地方,大气层主要由氮,CO组成2,甲烷和水蒸气。

基本上,在此期间地球的条件被认为与今天的泰坦相似。 梅丽莎训练师纳斯纳纳斯戈德德天体学家,是蜻蜓使命的副主体调查员和一个领先的研究人员 关键仪器 它将用于分析泰坦的组成’s surface. As she 表明的:

“我们认为泰坦是一个真实的实验室,在这里,我们可以看到古代地球的类似化学当生活在这里举行。我们将寻找比C更大的分子3H2,但我们需要知道大气中发生了什么,了解铅复合有机分子形成和雨落到表面的化学反应。”

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艺术家’泰坦表面蜻蜓任务的印象。信用:jhuapl.

在类似的静脉中,凯瑟琳教授和她的同事们在欧安省的同事也发现了在研究泰坦表面时非常有趣。通常,大气流程埋葬泰坦’S厚厚的有机材料下面的表面冰,尤其是月球干燥赤道。这种材料表现得比沙子恰好和导致 沙尘暴沙丘形成 发生高风时。

幸运的是,有些地方可以窥探,科学家可以研究它并了解其构成的更多信息。例如,泰坦的较高纬度受到更多沉淀,导致侵蚀沙子的表面流。除此之外,物体击中表面产生的撞击陨石坑,这在泰坦的地壳内暴露相对鲜明的冰。正如神话解释的那样:

“它很狂野。太阳系中没有像泰坦这样的地方。每间区域比其他任何地方都有更多的沙子。泰坦有天气。以这种方式与地球不同。这只是成分都是错误的。它具有甲烷雨和溪流通过表面和有机沙子吹过。就像它在地球上一样,它仍然非常活跃。”

不幸的是,由于泰坦,难以看看表面很难’致密的气氛。但在检查通过的数据后 卡西尼泳装‘s 可见和红外线映射光谱仪 (vims),神话和她的同事能够清楚地看看泰坦的三个影响陨石坑’S赤道区域及其中纬度区域。

艺术家’尘土风暴的概念在泰坦。学分:IPGP / Labex Univearths / University Paris Diderot - C. Epitalon& S. Rodriguez

他们发现的是,Selk,Ksa,Guabonito和Santorini Facula的火山口的赤道陨石坑似乎纯属由暗有机材料组成。发现AFEKAN,SOI,FORSETI,MENRVA和SINLAP的中纬度陨石坑被发现富含水冰和有机材料。他们也能够确定他们观察到的冰是氨的(NH3)或冷冻有限公司2 (aka. “dry ice”).

这与泰坦的模型一致,该模型将其显示为具有塑造其表面的有源工艺的动态环境。水和有机物的组合也可能意味着在冲击陨石坑的底部冻结了古代生态系统。作为其中的一部分 科学与工程团队 监督这个使命,是神话’这里的调查结果可以通知即将到来的 蜻蜓 使命以及它应该寻找可能的生活证据。

它还说明了如何在地球上搜索可能的寿命正在慢慢移动超过火星,以包括外太阳系统中的位置。说神话:

“我想越来越多,我们看到生命和火星之间的错误等效。最近关于金星的调查结果和我们正在学习的所有新事物曾经是海洋世界是另一场比赛更换者。最后,人们在寻找宇宙中的生活中,我们真的需要专注于更多的地方,而不仅仅是火星。这包括美国宇航局向泰坦派遣蜻蜓使命。“

接下来的几十年有望成为太空探索(及其粉丝!)的非常激动人心的时刻。除了回到月球之外,在那里建立一个持续存在,并向火星派出​​第一个备手的任务,我们也将派出我们的机器人探险家来调查欧洲,甘咪地德和泰坦,希望找到那里的生活。

在这样做时,我们终于能够阐明生活在太阳系中的生命如何开始,也许在整个宇宙中如何以及它可以存在!

进一步阅读: 美国宇航局, WIRESTU.

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