la plus grande lune de Saturne Titan, dans notre système solaire est unique dans tous les satellites, car il est dense et riche en atmosphère d'azote contient également des hydrocarbures et d'autres composés, et la richesse de l'histoire de la formation de composés chimiques a été une source de débat scientifique. Maintenant, une étude réalisée par le Département de la coopération énergétique Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) Département des sciences chimiques scientifiques impliqués axé sur le mécanisme chimique à basse température qui peut favoriser la formation de molécules polycycliques et molécules sont polycyclique actuellement dans les produits chimiques précurseurs plus complexes dans lunaire couche de fumée orange brun. L'étude a été menée par l'Université d'Hawaii Ralph Kaiser (Ralf Kaiser), dont l'étude a été publiée dans « Nature Astronomie » 8 Octobre, 2018 (Nature Astronomie). La recherche et les théories scientifiques contraires à la théorie qui doivent générer mission par satellite mécanismes de réaction à haute température observée dans la composition chimique de l'atmosphère de Titan.
Brocade Park - Science Science: L'équipe de recherche comprend également Berkeley Laboratory, University of Hawaii campus manuo Ya, les universités Russie Samara et d'autres chercheurs de l'Université internationale de Floride. L'équipe a effectué des expériences dans le vide ultraviolet avancée (ALS) de source de lumière Berkeley Lab, et la combinaison de travaux de simulation et de modélisation informatique montre contribuent à la chimie atmosphérique de la chimie moderne Titan. Les scientifiques de Berkeley Département des sciences chimiques de laboratoire, co-directeur des projets de recherche ALS Sid Ahmed Musa (Musahid Ahmed) a dit: Cela donne aux gens n'a jamais pensé preuves de voies de réaction à basse température, ce qui a conduit à la chimie de Titan un chaînon manquant. Titan peut fournir des indices pour le développement des satellites et d'autres planètes, y compris les substances chimiques complexes de la Terre.
Titan est la plus grande lune de Saturne (la figure est au milieu de Saturne), dans cette image de couleur naturelle peut être vu dans l'atmosphère de Titan dans la brume. Une nouvelle étude portant sur des expériences à Advanced Light Source de Berkeley Lab, fournit de nouveaux indices sur les étapes chimiques qui peuvent produire des fumées. Image: NASA Jet Propulsion Laboratory, Space Science Institute, Caltech
Auparavant, les gens pensent que le, puis l'azote Titans 'prébiotique de la Terre est plus fréquente dans l'atmosphère de la Terre primitive. Le benzène est un hydrocarbure simple, ayant une structure moléculaire d'un cycle monocyclique à six carbones, a été trouvé dans le Titan, qui est considéré comme la pierre angulaire des molécules d'hydrocarbures plus grandes, ces molécules ayant deux structures cycliques et tricyclique , formant ainsi des particules d'aérosol et d'autres hydrocarbures, constituent atmosphère Titan. Ces molécules d'hydrocarbures polycycliques sont connus comme des hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) de. Dans la présente étude, les chercheurs de deux HAP deux anneaux de courte durée - naphtyle (C10H7) et l'acétylène vinylique (C4H4) - dans les ALS mélangés, et à générer trois dans ce procédé anneau HAP. Les deux produits chimiques utilisés pour conduire la réaction sont basées sur la composition chimique connue de l'atmosphère de Titan inféré sur Titan.
ALS expériences, le produit final de réaction est éjectée à partir d'une petite chambre de réaction. Les chercheurs ont utilisé l'on appelle un temps de spectromètre de masse de vol réfléchi détecteur d'électrons pour mesurer deux gaz masse réactionnelle fragments moléculaires de ces mesures fournies des informations détaillées hydrocarbures aromatiques polycycliques tricycliques (anthracène et phénanthrène) des composants chimiques. Bien que l'expérience de la SLA a utilisé un réacteur chimique pour simuler la réaction chimique, et l'utilisation de la lumière ultraviolette sous vide pour détecter les produits de réaction, il prend en charge le calcul et l'émission simulation que les produits chimiques ne doivent expériences à haute température ALS formés. Comme Institut de recherche sur la SLA d'hydrocarbures aromatiques polycycliques et les produits chimiques, leurs caractéristiques les rendent particulièrement difficiles à identifier dans l'espace profond. En effet, dans la phase gazeuse du milieu interstellaire est pas un HAP unique est détecté, le milieu interstellaire est une substance remplit l'espace entre les étoiles. Des études ont montré que les HAP devraient être large diffusion que prévu, car ils ne nécessitent pas une température élevée autour d'étoiles de carbone.
Les scientifiques explorent les deux gaz sur la chimie de liaison: l'un est un groupe bicyclique constitué d'une structure moléculaire cycloalkyle (en haut à gauche), l'autre est composée d'hydrocarbures et d'acétylène de vinyle (en bas à gauche). sphère blanche représente un atome d'hydrogène, un domaine noir représente un atome de carbone. Derrière ces images en trois dimensions de molécules est lune Titan de Saturne prise par la sonde Cassini de la NASA. Image: Wikimedia Commons, la NASA Jet Propulsion Laboratory, Caltech, Space Science Institute, Université John Hopkins Applied Physics Laboratory, University of Arizona
L'exploration de ce mécanisme est prévu pour être polyvalent, et devrait conduire à la formation des HAP plus complexes. Etant donné que les HAP sont des molécules précurseurs, les soi-disant « usines moléculaires » de molécules organiques plus complexes, y compris les précurseurs de la vie - peut-être, nous savons que les théories nouvelles ouvertes et les modèles de matière carbonée dans l'espace et les planètes du système solaire et atmosphère riche son développement par satellite et de la production. Professeur de chimie à l'Université internationale de Floride (Florida International University), et co-chef de l'étude Alexander m Mei Beier (Alexander M. Mebel) ont été les résultats calculés montrent que ces réactifs peuvent être combinés naturellement à des températures très basses pour former un nouveau composé. Le calcul montre le mécanisme de la réaction, ne requiert aucune preuve de l'énergie pour entraîner la réaction de l'acétylène et de l'éthylène cycloalkyle.
Le tableau suivant indique la surface d'énergie potentielle dirigés naphtyle et le gaz d'acétylène de vinyle pendant le calcul de la réaction chimique, une combinaison de ces gaz peut produire de nombreux composés, y compris la structure moléculaire tricyclique. Image: Long Zhao, Ralf Kaiser I., et al, Nature Astronomie, DOI 10.1038 :. / s41550-018-0585-y
Par conséquent, même à basse température et à la pression sur les conditions atmosphériques de Titan, la réaction doit également être efficace. La clé de cette étude est celle du gaz hybride cellulaire du réacteur ont été modélisés en détail. Simulation de la dynamique des flux de modélisation du réacteur énergie et du gaz aidera à suivre les progrès de la réaction à l'intérieur du réacteur, et les résultats théoriques permettra aux chercheurs de étroitement intégrés avec les observations expérimentales. Le travail de modélisation a été soutenue par le chef de l'équipe de recherche de l'Université Samara, aider à prédire les substances chimiques produites dans la réaction, ces produits chimiques sont basées sur la température initiale et la pression du gaz et la chambre de chauffage, le gaz de chauffage sont mélangés dans une chambre à vide et avec empiète de faisceau UV. En comparaison avec des expériences pour vérifier ce modèle aiderait aussi à prédire comment la réaction est effectuée à différentes conditions - de l'atmosphère de la flamme de combustion Titan à la terre. Un objectif de la recherche continue est de révéler les détails de la structure d'ADN et d'ARN similaires composés contenant du carbone, même dans des conditions extrêmes, la façon dont est formé.
Brocade Park - Sciences Popular Science | Recherche / De: Lawrence Berkeley National Laboratory
Périodique Littérature de référence: « Nature Astronomie »
DOI: 10.1038 / s41550-018-0585-y
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