研究人員在小玻璃圓柱體中重建土衛(wèi)六的條件 揭示兩種有機(jī)分子的基本特性
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)cnBeta：泰坦（Titan）/土衛(wèi)六是土星最大的衛(wèi)星，同時(shí)也是小玻研究生命起源天然實(shí)驗(yàn)室。與地球一樣，璃圓兩種上海高端美女上門外圍上門外圍女（電話微信180-4582-8235）提供全球及一二線城市兼職美女上門外圍上門外圍女泰坦擁有密集的柱體中重大氣層和季節(jié)性天氣循環(huán)，但化學(xué)和礦物組成卻有很大不同。建土揭示基本現(xiàn)在，條件特性地球上的研究有機(jī)研究人員在小玻璃圓柱體中重建了土衛(wèi)六的條件，揭示了兩種有機(jī)分子的小玻基本特性，這兩種有機(jī)分子被認(rèn)為是璃圓兩種泰坦上的礦物質(zhì)。
在今天召開的柱體中重美國化學(xué)學(xué)會 (ACS) 秋季會議上，研究人員展示了他們的建土揭示基本研究成果。ACS 2021年秋季是條件特性一場混合會議，將于8月22日至26日以虛擬方式和面對面方式舉行，研究有機(jī)點(diǎn)播內(nèi)容將于8月30日至9月30日提供。小玻上海高端美女上門外圍上門外圍女（電話微信180-4582-8235）提供全球及一二線城市兼職美女上門外圍上門外圍女會議將就廣泛的璃圓兩種科學(xué)主題進(jìn)行7,000多場演講。
該項(xiàng)目的首席研究員Tomče Runevski博士說：“地球上液態(tài)的簡單有機(jī)分子在泰坦上通常是固體冰礦物晶體，因?yàn)樗臏囟葮O低，低至-290華氏度。我們發(fā)現(xiàn)泰坦上可能富含的兩種分子——乙腈 (ACN) 和丙腈 (PCN)—— 主要以一種結(jié)晶形式存在，這種結(jié)晶形式會產(chǎn)生高極性的納米表面，可以作為其他分子自組裝的模板。益生元感興趣的分子”。
我們現(xiàn)在對這個(gè)冰冷世界的了解大部分歸功于1997-2017年卡西尼·惠更斯號（Cassini-Huygens）對土星及其衛(wèi)星的任務(wù)。從那次任務(wù)中，科學(xué)家們知道泰坦是研究生命如何產(chǎn)生的一個(gè)引人注目的地方。
像地球一樣，泰坦有一個(gè)致密的大氣層，但它主要由氮?dú)夂蜕倭考淄榻M成。它是除地球之外唯一已知的發(fā)現(xiàn)了穩(wěn)定的地表液體池的天體。在太陽能量、土星磁場和宇宙射線的推動下，氮和甲烷在土衛(wèi)六上發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生各種大小和復(fù)雜性的有機(jī)分子。
據(jù)信 ，ACN和PCN以氣溶膠的形式存在于月球特有的黃色霧霾中，它們?nèi)缬挈c(diǎn)般落在地表，以固體礦物塊的形式沉淀下來。這些分子在地球上的特性是眾所周知的，但直到現(xiàn)在還沒有研究過它們在類似泰坦的條件下的特性。
Runčevski表示：“在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中，我們在微型玻璃圓柱體中重建了泰坦上的條件。通常情況下，我們會引入水，當(dāng)我們降低溫度以模擬泰坦大氣時(shí)，水會凍結(jié)成冰。我們在上面添加了乙烷，它變成了液體，模仿了卡西尼-惠更斯號發(fā)現(xiàn)的碳?xì)浠衔锖薄?br>向圓柱體中加入氮?dú)猓⒁階CN和PCN來模擬大氣降雨。然后研究人員稍微升高和降低溫度以模擬月球表面的溫度波動。
使用同步加速器和中子衍射儀器、光譜實(shí)驗(yàn)和量熱測量分析形成的晶體。在計(jì)算和模擬的支持下，這項(xiàng)工作涉及來自南衛(wèi)理公會大學(xué)的Runčevski團(tuán)隊(duì)，以及來自阿貢國家實(shí)驗(yàn)室、美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所和紐約大學(xué)的科學(xué)家。
Runčevski表示：“我們的研究揭示了很多以前未知的行星冰結(jié)構(gòu)。例如，我們發(fā)現(xiàn)PCN的一種結(jié)晶形式不會沿其三個(gè)維度均勻膨脹。泰坦經(jīng)歷了溫度波動，如果晶體在各個(gè)方向的熱膨脹不均勻，可能會導(dǎo)致月球表面開裂”。
相關(guān)報(bào)道：“試管中的土衛(wèi)六”模擬實(shí)驗(yàn) 揭示了乙腈和丙腈低溫下的特殊化學(xué)性質(zhì)
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)cnBeta：雖然代號“泰坦”的土衛(wèi)六很是冰冷，但它還是很像地球的一個(gè)孿生兄弟，并且蘊(yùn)藏了許多奧秘。據(jù)悉，土衛(wèi)六是太陽系中唯一一個(gè)以有機(jī)分子主、并且充滿了湖泊與河流的奇異世界。盡管它與我們所在的家園并不完全相同，且雨水可能灼傷皮膚，但土衛(wèi)六還是成為了探尋外星生命的一個(gè)熱門地點(diǎn)。
按照計(jì)劃，美國宇航局將在 2027 年的“蜻蜓”（Dragonfly）任務(wù)期間，向土衛(wèi)六派去一架“大型旋翼無人機(jī)”，以期探尋到一些非同尋常的東西。
不過在發(fā)射升空后，該飛船仍需經(jīng)歷 7 年的時(shí)間，才會抵達(dá)距離地球近 10 億英里的最終目的地。與此同時(shí)，許多研究人員正在努力了解那里的環(huán)境。
舉個(gè)例子，南衛(wèi)理公會大學(xué)的一支研究團(tuán)隊(duì)，就在通過一項(xiàng)在試管中開展的新實(shí)驗(yàn)，來模擬土衛(wèi)六的環(huán)境狀況。
在美國化學(xué)學(xué)會（ACS）秋季會議上，該校助理教授、實(shí)驗(yàn)首席研究員 Tomče Runčevski 在演講中稱：
土衛(wèi)六存在許多與地球類似的有機(jī)分子，只是環(huán)境更加冰冷。如果我們要研究土衛(wèi)六上的礦物質(zhì)，就繞不開這些常見的有機(jī)分子，但要換一種視角去考量它們。
這項(xiàng)被稱作“試管中的土衛(wèi)六”（Titan-in-a-glass）的實(shí)驗(yàn)，就旨在做到這一點(diǎn)。研究人員在玻璃圓柱體中設(shè)置了泰坦的特征，例如驟降的溫度和特征液體。
然后添加了存在于土衛(wèi)六大氣中的兩種分子，分別是乙腈（acetonitrile）和丙腈（propionitrile）。結(jié)果將分子混在一起后，研究人員觀察到了一些驚奇的現(xiàn)象：
實(shí)驗(yàn)期間，兩種分子的結(jié)構(gòu)序列發(fā)生了變化，高溫與低溫多晶型物（同質(zhì)多形體）都變得更加穩(wěn)定，且化合物的特性也略有不同。
這是非常有趣且重要的一點(diǎn)，畢竟到目前為止，所有針對乙腈而開展的大量研究，都假設(shè)其具有低溫多晶型物。而在土衛(wèi)六上，溫度則要低得多。
據(jù)悉，土衛(wèi)六的“冰點(diǎn)”低至 -290℉（-179℃）但這并不妨礙其生成“高溫”多晶型物。換言之，土衛(wèi)六不僅僅對其產(chǎn)生了溫度上的化學(xué)影響。
Tomče Runčevski 補(bǔ)充道：在土衛(wèi)六上，我們不能假設(shè)這些分子是單獨(dú)存在的。此外有關(guān)乙腈和丙腈特性的新發(fā)現(xiàn)，或解決許多困擾我們已久的地球化學(xué)問題。
在地球條件下，這些化學(xué)物質(zhì)仍是液體狀態(tài)，因而無人關(guān)心其固態(tài)到底是什么樣子。
得益于圍繞土衛(wèi)六開展的相關(guān)研究，人們終于開始直面這些基本問題，同時(shí)也讓此類研究得到了振興。
最后，研究團(tuán)隊(duì)希望根據(jù) NASA 卡西尼-惠更斯（1997 - 2007）土星探測器任務(wù)期間收集的光譜數(shù)據(jù)，對其研究結(jié)果展開進(jìn)一步的驗(yàn)證。

(責(zé)任編輯：娛樂)