Космические лучи влияют на атмосферу Титана

Титан и Тефия
Космический аппарат “Кассини” (НАСА) получил этот снимок сатурнианских спутников Титана (на переднем плане) и Тефии 26 ноября 2009 года. Авторы и права: NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute.

Используя данные радиотелескопа ALMA, группа японских исследователей обнаружила, что галактические космические лучи влияют на химические реакции, связанные с образованием азотсодержащих органических молекул, происходящие в атмосфере Титана, самого большого спутника Сатурна.

Титан – это мир, богатый углеродом и кислородом, с широким спектром органических и неорганических соединений, источников энергии, имеющий плотную атмосферу и жидкие углеводородные моря и озёра.

Этот спутник – единственное планетарное тело в Солнечной системе, кроме Земли, где дожди разрушают ландшафт.

В дополнение к туманной смеси азота и углеводородов, таких как метан и этан, атмосфера этого странного мира также содержит множество более сложных органических молекул.

Учёные-планетологи считают, что изначальная атмосфера Земли имела очень похожий химический состав.

В новом исследовании доктор Такахиро Иино из Токийского университета и его коллеги использовали ALMA для изучения химических процессов, происходящих в атмосфере Титана.

Исследователи обнаружили слабые сигналы двух органических соединений – ацетонитрила (CH3CN) и его редкого изотопомера CH3C15N – в данных ALMA.

“Мы обнаружили, что содержание 14N в ацетонитриле выше, чем у других азотсодержащих видов, таких как HCN и HC3N”, – сказал доктор Иино.

Это хорошо соответствует недавнему компьютерному моделированию химических процессов, протекающих под влиянием космических лучей высоких энергий.

Есть два важных игрока, участвующих в химических процессах в атмосфере: ультрафиолетовый (УФ) свет от Солнца и космические лучи, приходящие из-за пределов Солнечной системы.

В верхних слоях атмосферы ультрафиолетовое излучение избирательно разрушает молекулы азота, содержащие 15N, потому что ультрафиолетовое излучение с определённой длиной волны, взаимодействующей с 14N, легко поглощается на этой высоте.

Таким образом, азотсодержащие виды, добываемые на этой высоте, имеют тенденцию демонстрировать высокое содержание 15N.

С другой стороны, космические лучи проникают глубже и взаимодействуют с молекулами азота, содержащими 14N.

В результате, существует различие в количестве молекул с 14N и 15N.

“Мы также предполагаем, что галактические космические лучи играют важную роль в атмосферах других тел Солнечной системы”, – сказал доктор Хидео Сагава, исследователь из Университета Киото Сангё.

Процесс может быть универсальным, поэтому понимание роли, которую играют космические лучи на Титане имеет решающее значение для всей науки о планетах.

Результаты исследования будут представлены в журнале Astrophysical Journal.


Больше информации: https://arxiv.org/
Присоединяйся

Вы могли пропустить:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.