Teadlased leiavad, et Saturni kuu on keemiline aine, mis võib moodustada "membraane"

ZEITGEIST : MOVING FORWARD 時代の精神 日本語字幕 CC版 (Juuni 2019).

Anonim

NASA teadlased on lõplikult avastanud keemilise akrüülnitriili Saturni mooni Titani atmosfääris, kus on juba pikka aega huvitatud teadlasi, kes uurivad keemilisi prekursoreid.

Maal on plastikute valmistamisel kasulik akrüülnitriil, tuntud ka kui vinüültsüaniid. Saturni suurima kuu karmides tingimustes võib see kemikaal olla võimeline moodustama stabiilseid, paindlikke struktuure, mis sarnanevad rakumembraanidega. Teised teadlased on varem väitnud, et akrüülnitriil on titaani atmosfääri koostisosa, kuid nad ei teatanud kemikaali üheselt tuvastamisest seal leitud orgaaniliste või süsinikurikastest molekulidest.

Nüüd on NASA teadlased kindlaks teinud akrüülnitriili keemilise sõrmejälje andmete Titaanis kogutud Atacama Large Millimeter / Submillimeter Array (ALMA) poolt Tšiilis kogutud andmete põhjal. Meeskond leidis suurel hulgal kemikaali Titanil, kõige tõenäolisemalt stratosfääri - atmosfääri hämaras osas, mis annab sellele kuule selle pruunikasoranži värvuse.

"Leidsime veenvaid tõendeid selle kohta, et akrüülnitriil on Titani atmosfääris ja me arvame, et selle toormaterjali oluline kogus jõuab pinnani, " ütles Mauréne Palmer, kes on NASA Goddardi kosmoselennu keskuses Greenbelt'is, Marylandis, teadlane Goddardi Astrobioloogia Keskuses. ja juhtiv autor ajakirja Science Advances 28. juuli 2017. aasta väljaandes.

Maa taimede ja loomade rakud ei toimi Titanis hästi, kus pinnatemperatuuri keskmine minus 290 kraadi Fahrenheiti (miinus 179 kraadi Celsiuse kraadi) ja järved äärele vedela metaaniga.

Aastal 2015 arutasid ülikooli teadlased küsimust, kas ükskõik millised orgaanilised molekulid, mis tõenäoliselt võivad olla Titanil, võivad sellistes ebasoodsates tingimustes moodustada struktuure, mis sarnanevad Maapinnale elavate rakkude lipiididega. Õhuke ja paindlik on lipiidide kaksikkiht rakumembraani põhikomponent, mis eraldab lahtri sisemust välisest maailmast. See meeskond määratles akrüülnitriili parimaks kandidaadiks.

Need teadlased pakkusid, et akrüülnitriili molekulid võivad kokku tulla rakumembraanile sarnase materjali lehmana. Leht võib moodustada õõnsa, mikroskoopilise sfääri, mida nad nimetavad "asosoomiks". See kera võiks olla väike ladustamis- ja transpordikonteiner, mis sarnanebki sellistes valdkondades, kus lipiidide kaksikkihid võivad moodustada.

"Võime moodustada stabiilset membraani sisekeskkonna eraldamiseks välistest on oluline, sest see pakub vahendeid kemikaalide hoidmiseks piisavalt pikk, et võimaldada neil suhelda, " ütles Goddardi Astrobioloogia Keskuse direktor Michael Mumma. mida rahastavad NASA Astrobioloogia Instituut. "Kui vinüültsüaniid moodustaks membraanitaolisi struktuure, oleks see oluliseks sammuks Saturni müna Titani eluviisile."

Goddardi meeskond tegi kindlaks, et titaani atmosfääris on palju akrüülnitriili, mis on kontsentratsioonis kuni 2, 8 miljardit. Kemikaal on tõenäoliselt kõige rikkalikult stratosfääris, vähemalt 125 miili (200 kilomeetrit) kõrgusel. Lõpuks jõuab akrüülnitriil külma madalama atmosfääri, kus see kondenseerub ja vihma pinnale.

Uurijad arvasid, kui palju materjali võiks hoida Ligeia Mare'is, Titani suuruselt teine ​​järv, mis koosneb peaaegu sama pindalaga nagu Maa Huroni järv ja Michigani järv koos. Hinnanguliselt võitis meeskond Titan elu jooksul, et Ligeia Mare oleks kogunud piisavalt akrüülnitriili, moodustades umbes 10 miljonit asosotoomis igas milliliitris või veerand-tl tassis vedelast. Seda võrreldakse umbes miljoni miljardi bakteriga milliliitri kohta ranniku ookeani vees Maal.

Titani akrüülnitriili avastamise võti oli ühendada 11 kõrge resolutsiooniga andmekogumit ALMAst. Meeskond laadis need välja arhiivist, mis algselt oli ette nähtud teleskoobi massiivi poolt saadava valgushulga kalibreerimiseks.

Kombineeritud andmekogumis tuvastas Palmer ja tema kolleegid kolm spektriliini, mis vastavad akrüülnitriili sõrmejäljele. See leidub kümme aastat pärast seda, kui teised teadlased tuletasid järeldusele, et akrüülnitriil on massispektromeetri vaatlusel NASA Cassini kosmosesõidukil.

"Selle ebaselge, astrobioloogiliselt asjakohase kemikaali avastamine on põnev teadlaste jaoks, kes soovivad otsustada, kas elu võib areneda jäävallades, nagu näiteks Titan, " ütles Goddardi teadlane Martin Cordiner, vanemautor. "See järeldus lisab olulise osa meie arusaamast päikesesüsteemi keemilisest keerukusest."

menu
menu