北京時(shí)間8月8日消息,據(jù)國外媒體報(bào)道,土星最大的衛(wèi)星土衛(wèi)六是太陽系唯一一顆擁有濃密大氣層的衛(wèi)星,整個(gè)土衛(wèi)六被一層厚厚的氣體“霧霾”包圍,無法從外部辨別其地表特征。這些大氣“霧霾”中含有大量復(fù)雜的有機(jī)分子。但是這些復(fù)雜大分子究竟是如何形成的呢?
卡西尼探測器此前獲得的數(shù)據(jù)已經(jīng)表明,土衛(wèi)六應(yīng)當(dāng)被列入未來搜尋地外原始生命時(shí)的候選探測目的地之一。另外,這里也將為我們提供一個(gè)理想的實(shí)驗(yàn)室,來了解地球上最早期的生命究竟是如何產(chǎn)生的。
此次卡西尼飛船發(fā)現(xiàn)了一些特殊的分子,這些分子被認(rèn)為是通往構(gòu)建更復(fù)雜分子結(jié)構(gòu)的“關(guān)鍵部件”??茖W(xué)家們認(rèn)為這些分子物質(zhì)在土衛(wèi)六大氣中存在這件事本身可能就意味著,原本只在一些星際介質(zhì)中被發(fā)現(xiàn)的某些化學(xué)過程很有可能在宇宙中其實(shí)是普遍存在的。
土星最大的衛(wèi)星土衛(wèi)六是太陽系唯一一顆擁有濃密大氣層的衛(wèi)星,整個(gè)土衛(wèi)六被一層厚厚的氣體“霧霾”包圍,無法從外部辨別其地表特征。這些大氣“霧霾”中含有大量復(fù)雜的有機(jī)分子
土衛(wèi)六的大氣層擁有復(fù)雜的化學(xué)成分,厚度巨大,其主要成分是氮?dú)夂图淄椤?/p>
在土衛(wèi)六大氣的上界,這些化合物吸收來自太陽的光能,以及來自土星磁場高能粒子的不斷轟擊,從而使其大氣層中的氮?dú)?,氫氣和碳分子成分之間發(fā)生活躍的化學(xué)反應(yīng)。
一般認(rèn)為,由于大分子本身質(zhì)量較大,它們最終會逐漸落回地面,但對于位于較高空位置上的小分子究竟如何變成較低空位置上結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜的大分子,這其中的具體機(jī)制依舊不明。
但是在這項(xiàng)發(fā)表的最新研究結(jié)果中,卡西尼探測器的“等離子體光譜儀”(CAPS)獲取的數(shù)據(jù)顯示,土衛(wèi)六大氣中存在一種帶有負(fù)電的,原先科學(xué)家們認(rèn)為不可能存在的分子。這一發(fā)現(xiàn)或許將為以上問題的解答帶來曙光。
這些分子都是陰離子,它們非?;钴S,可以快速地與周圍物質(zhì)之間發(fā)生相互反應(yīng)。使用卡西尼近期在土星高空大氣上方飛過(距離地面高度950~1300公里)期間采集的數(shù)據(jù),研究人員從中識別出一種名為“碳鏈陰離子”的分子。
科學(xué)家們認(rèn)為這類分子是構(gòu)建其他更復(fù)雜分子結(jié)構(gòu)的“建筑材料”。根據(jù)歐洲空間局的說法,碳鏈陰離子甚至可能在早期地球產(chǎn)生生命過程中曾經(jīng)發(fā)揮過關(guān)鍵性作用。
卡西尼探測器此前獲得的數(shù)據(jù)已經(jīng)表明,土衛(wèi)六應(yīng)當(dāng)被列入未來搜尋地外原始生命時(shí)的候選探測目的地之一。另外,這里也將為我們提供一個(gè)理想的實(shí)驗(yàn)室,來了解地球上最早期的生命究竟是如何產(chǎn)生的
英國倫敦大學(xué)學(xué)院的拉維·德賽(Ravi Desai)是相關(guān)研究論文的第一作者,他說:“我們首次在一顆類行星天體的大氣層中證據(jù)確鑿的識別出碳鏈陰離子,這被認(rèn)為是構(gòu)建質(zhì)量更大,結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜的有機(jī)分子道路上的關(guān)鍵一環(huán),比如土衛(wèi)六大氣中構(gòu)成那些‘霧霾’的大型分子?!?/p>
他說:“這一化學(xué)過程此前曾經(jīng)在星際介質(zhì)中被發(fā)現(xiàn)過,但這一次我們在一個(gè)完全出乎意料的地方發(fā)現(xiàn)了這一過程,這意味著這樣的化學(xué)過程或許是普遍存在的,而這一過程能夠產(chǎn)生出復(fù)雜的有機(jī)大分子。現(xiàn)在的問題就在于,類似的化學(xué)反應(yīng)機(jī)制在以氮?dú)鉃橹黧w的其他星球大氣中也同樣存在嗎?比如冥王星和海衛(wèi)一的大氣層,以及某些具有類似性質(zhì)的系外行星大氣層?!?/p>
研究人員表示相關(guān)數(shù)據(jù)表明碳鏈物質(zhì)“孕育”了土衛(wèi)六大氣層中大型分子的形成,因?yàn)樗鼈兯坪踉诟偷母叨壬虾扛?,因?yàn)樵谶@樣的高度上大量碳鏈已經(jīng)轉(zhuǎn)變成了大型有機(jī)分子。
這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)的意義不僅限于表明土衛(wèi)六上可能存在著有可能觸發(fā)生命前化學(xué)反應(yīng)的分子成分,或許它也將有助于我們理解地球上早期生命的誕生。
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