由於新發現表明冷凍氰化氫晶體如何與液態碳氫化合物混合,土星最大的衛星泰坦上的化學規則可能必須被改寫。通過迄今為止從未被認為可能的組合。
NASA 的實驗 噴氣動力實驗室 南加州噴氣推進實驗室(JPL)結合瑞典查爾姆斯理工大學研究人員進行的計算機模擬,表明液態乙烷和甲烷分子充滿了海洋和上游湖泊 泰坦它可以與氰化氫晶體混合,氰化氫晶體在月球-179攝氏度的超冷溫度下被凍結。
氰化氫是所謂的極性分子。從某種意義上說,它的一側帶有正電荷。另一面是負的,這意味著牠喜歡與其他極性分子締合,異性電荷相互吸引。
另一方面,甲烷和乙烷它們都是碳氫化合物(即它們由氫和碳原子形成),並且是非極性分子。這意味著它們的電荷是對稱的。它的分子結構的每一側都有正電荷和負電荷。
通常,極性和非極性物質不會混合。它就像油一樣與水稍微分離。
泰坦大氣中的氰化氫與來自泰坦的紫外線發生反應而形成。 太陽它分解碳氫化合物並將其轉化為其他分子這是因為非極性碳氫化合物在土衛六的大氣和表面中無處不在。噴氣推進實驗室的科學家們想知道氰化氫產生後發生了什麼。他們的實驗室實驗將氰化氫與甲烷和乙烷混合。在負 292 華氏度(負 180 攝氏度)的條件下進行實驗會產生他們無法理解的令人驚訝的結果。因此,他們聯繫了化學家馬丁·拉姆(Martin Rahm)和他在查爾姆斯理工大學的團隊,他們之前專門研究低溫氰化氫。尋找答案
拉姆在一份聲明中說:“這導致了查爾姆斯理工大學和美國宇航局之間令人興奮的理論和實驗合作。” 陳述– “我們問自己的問題有點瘋狂:含有甲烷或乙烷與氰化氫混合的晶體結構可以解釋測量結果嗎?這與‘像熔化’的化學定律相矛盾,這基本上意味著這些極性和非極性物質不可能結合在一起。”
拉姆的計算機模擬發現甲烷和乙烷可以穿透凍結的氰化氫晶格。這創造了一種新的穩定結構,稱為“共晶體”。
“這可能在非常低的溫度下發生。就像土衛六上一樣,”拉姆說。我們的計算不僅預測這種意想不到的混合物在土衛六的條件下將保持穩定。但它還包括與美國宇航局測量結果相匹配的光譜。
泰坦是地球上唯一的衛星 太陽系 有一股濃濃的氣息。碳氫化合物的化學性質類似於科學家認為存在的益生元湯。 單詞 在生命開始之前 雖然土衛六上的寒冷溫度似乎阻止了不同類型的化學反應,但這可能會導致我們所知的生命,但是土衛六 占星學 被認為是展示早期地球分子庫存狀況的起點。儘管它目前對生物有毒。但氰化氫是氨基酸的組成部分之一,氨基酸用於製造蛋白質。以及 RNA 和 DNA 中的核鹼基
“許多地方都發現了氰化氫。 宇宙例如,在行星大氣層中的大塵埃雲中以及在 彗星拉姆說:“我們的研究可能有助於我們了解太空中其他寒冷環境中發生的情況,並且我們也許能夠找出其他非極性分子的作用。”氰化氫晶體會進入其中嗎?如果是這樣,這會如何影響生命出現之前存在的化學反應? ”
不管怎樣,這一發現表明土衛六大氣層之間的相互作用更加密切。冰山的冰面及其 湖和海 甲烷和乙烷的含量超出了任何人的想像。當 2034 年抵達土衛六時,NASA 的新型旋翼機被稱為 蜻蜓它停在表面並收集材料樣本。包括冰氰化氫,它將能夠檢查新結果並尋找更複雜和意想不到的化學反應。
研究結果發表在該雜誌七月號上。 附:–










