Wydmy na księżycu Saturna Tytan widziany przez sondę Cassini w 2006 roku.
(Zdjęcie: © NASA / JPL)
Pojawiają się wielkie, schmaniskie związki w całym Układzie Słonecznym, a nowe badania mogą pomóc w wyjaśnieniu nieporozumień dotyczących ich powstawania w tak wielu miejscach.
Badania opierają się na eksperymentach laboratoryjnych zainspirowanych dziwnym dziwactwem, jakie naukowcy zauważyli na rozległych polach wydm Księżyc Saturna Tytan. Wydmy te są pełne związków zwanych wielopierścieniowymi węglowodorami aromatycznymi o strukturze podobnej do pierścienia. Na Tytanie wydmy gromadzą znaczną część węgla księżyca. A ponieważ ten księżyc jest jeden z najbardziej kuszących kamieniołomów astrobiologów węgiel ma znaczenie dla potencjalnego znalezienia życia poza Ziemią.
„Te wydmy są dość duże”, powiedział starszy autor Ralf Kaiser, chemik z University of Hawaii w Manoa, powiedział Space.com, prawie tak wysoki jak Wielka Piramida w Egipcie. „Jeśli chcesz zrozumieć obieg węgla i węglowodorów oraz procesy węglowodorów na Tytanie, naprawdę ważne jest, aby zrozumieć, skąd pochodzi dominujące źródło węgla”.
Na Titanie istnieje prosty mechanizm, o którym naukowcy prawdopodobnie budują wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne: te duże cząsteczki mogą tworzyć się w gęstej atmosferze księżyca i osiadać na powierzchni. Ale tę samą rodzinę związków znaleziono na wielu światach, które nie mają takiej atmosfery, jak planety karłowate Pluton i Ceres oraz obiekt Pasa Kuipera Makemake.
Kaiser i jego koledzy chcieli dowiedzieć się, w jaki sposób mogłyby powstać wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne w świecie, w którym nie ma atmosfery do ich tworzenia. A kiedy naukowcy spojrzeli na Tytana, zobaczyli wskazówkę: tam, gdzie są wydmy, nie ma wielu lodów węglowodorowych, które w przeciwnym razie byłyby dość powszechne na tym księżycu.
Naukowcy zastanawiali się, czy drugi proces, zachodzący na powierzchni, mógłby zamienić lody takie jak acetylen w policykliczne węglowodory aromatyczne. W szczególności naukowcy sądzili, że winowajcą może być galaktyczne promienie kosmiczne, energetyczne cząstki, które rykoszetują w przestrzeni.
Naukowcy zaprojektowali eksperyment: weź trochę lodu acetylenowego, poddaj go procesowi imitującemu galaktyczne promienie kosmiczne i zobacz, co się stanie. Naśladowały one efekt 100 lat uderzania w te cząsteczki, a następnie mierzyły ilość różnych związków, które powstały.
Naukowcy odkryli kilka różnych smaków wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych. Sugerowało to zespołowi, że interakcja między lodami węglowodorowymi a galaktycznymi promieniami kosmicznymi może rzeczywiście tłumaczyć występowanie związków, nawet jeśli nie może ich tworzyć atmosfera.
„Jest to dość wszechstronny proces, który może się zdarzyć wszędzie” - powiedział Kaiser. Dotyczy to nie tylko Tytana, ale także innych księżyców i asteroid, ale nawet ziaren pył międzygwiezdny i sąsiednie układy słoneczne, powiedział.
Następnie Kaiser i jego koledzy chcą ustalić, jaki konkretny proces powoduje transformację. Będzie to trudne, powiedział, ponieważ promieniowanie jonizujące, którego zespół użył do symulacji kosmicznych promieni galaktycznych, obejmuje wiele jednoczesnych procesów.
Kierunek badań jest intrygujący zarówno pod względem estetycznym, jak i naukowym. Michael Malaska, który studiuje lody planetarne w Jet Propulsion Laboratory w Kalifornii i który nie brał udziału w bieżących badaniach, powiedział Space.com w e-mailu. „Ich praca dodatkowo potwierdza, że część piasku Tytana może świecić ładnymi kolorami w świetle UV” - napisał.
Badanie zostało opisane w papier opublikowany wczoraj (16 października) w czasopiśmie Science Advances.
- Lądowanie na Tytanie: zdjęcia z sondy Huygens na Księżycu Saturna
- Eksploracja napędu: Drony idą międzyplanetarnie
- Niesamowite zdjęcia: Titan, największy księżyc Saturna
Nota redaktora: Ta historia została zaktualizowana o komentarz Michaela Malaski. Napisz do Meghan Bartels na [email protected] lub śledź ją @meghanbartels. Podążaj za nami na Twitterze @Spacedotcom i dalej Facebook.
