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卡西尼飞船最新发现 揭开土卫六雾霾成因的关键

来源:未知 编辑:admin 时间:2017-08-09
人类一直都在努力寻找外太空最适合人类居住的星球,近期科学家发现土卫六比火星更适合人类居住,因此人类开始致力于研究土卫六。
 
新浪科技讯 北京时间8月8日消息,据国外媒体报道,土星最大的卫星土卫六是太阳系唯一一颗拥有浓密大气层的卫星,整个土卫六被一层厚厚的气体“雾霾”包围,无法从外部辨别其地表特征。这些大气“雾霾”中含有大量复杂的有机分子。但是这些复杂大分子究竟是如何形成的呢?
卡西尼探测器此前获得的数据已经表明,土卫六应当被列入未来搜寻地外原始生命时的候选探测目的地之一。另外,这里也将为我们提供一个理想的实验室,来了解地球上最早期的生命究竟是如何产生的。
 
此次卡西尼飞船发现了一些特殊的分子,这些分子被认为是通往构建更复杂分子结构的“关键部件”。科学家们认为这些分子物质在土卫六大气中存在这件事本身可能就意味着,原本只在一些星际介质中被发现的某些化学过程很有可能在宇宙中其实是普遍存在的。
 
土卫六的大气层拥有复杂的化学成分,厚度巨大,其主要成分是氮气和甲烷。
 
在土卫六大气的上界,这些化合物吸收来自太阳的光能,以及来自土星磁场高能粒子的不断轰击,从而使其大气层中的氮气,氢气和碳分子成分之间发生活跃的化学反应。
 
一般认为,由于大分子本身质量较大,它们最终会逐渐落回地面,但对于位于较高空位置上的小分子究竟如何变成较低空位置上结构更为复杂的大分子,这其中的具体机制依旧不明。
 
但是在这项发表的最新研究结果中,卡西尼探测器的“等离子体光谱仪”(CAPS)获取的数据显示,土卫六大气中存在一种带有负电的,原先科学家们认为不可能存在的分子。这一发现或许将为以上问题的解答带来曙光。
 
这些分子都是阴离子,它们非常活跃,可以快速地与周围物质之间发生相互反应。使用卡西尼近期在土星高空大气上方飞过(距离地面高度950~1300公里)期间采集的数据,研究人员从中识别出一种名为“碳链阴离子”的分子。
 
科学家们认为这类分子是构建其他更复杂分子结构的“建筑材料”。根据欧洲空间局的说法,碳链阴离子甚至可能在早期地球产生生命过程中曾经发挥过关键性作用。
 
英国伦敦大学学院的拉维?德赛(Ravi Desai)是相关研究论文的第一作者,他说:“我们首次在一颗类行星天体的大气层中证据确凿的识别出碳链阴离子,这被认为是构建质量更大,结构更为复杂的有机分子道路上的关键一环,比如土卫六大气中构成那些‘雾霾’的大型分子。”
 
他说:“这一化学过程此前曾经在星际介质中被发现过,但这一次我们在一个完全出乎意料的地方发现了这一过程,这意味着这样的化学过程或许是普遍存在的,而这一过程能够产生出复杂的有机大分子。现在的问题就在于,类似的化学反应机制在以氮气为主体的其他星球大气中也同样存在吗?比如冥王星和海卫一的大气层,以及某些具有类似性质的系外行星大气层。”
 
研究人员表示相关数据表明碳链物质“孕育”了土卫六大气层中大型分子的形成,因为它们似乎在更低的高度上含量更少,因为在这样的高度上大量碳链已经转变成了大型有机分子。
 
这项发现的意义不仅限于表明土卫六上可能存在着有可能触发生命前化学反应的分子成分,或许它也将有助于我们理解地球上早期生命的诞生。
 
对土卫六的研究结果对于人类研究地球生命的诞生具有重要的意义,希望卡西尼飞船能够反馈更多有效的信息助人类研究探索生命形成之谜。
 

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