Титан - загадочное, странное место для человеческих глаз. Это холодный мир с морями жидких углеводородов и структурой, состоящей из слоев воды, различных видов льда и ядра из гидросиликатов. Здесь могут быть даже криовулканы. Добавление к странной природе самой большой луны Сатурна - присутствие экзотических кристаллов на берегах его углеводородных озер.
Наряду с фактической отправкой туда другого космического корабля, лучший способ понять Титан - повторить его условия в лаборатории. Благодаря Кассини и Гюйгенсу ученые знают о Титане больше, чем когда-либо. И теперь лабораторные симуляции, основанные в основном на данных миссии Кассини-Гюйгенс, обнаруживают некоторые экзотические события на спутнике Сатурна на Титане.
Новое исследование выявило существование кристаллов, сделанных из ацетилена (C2H2) и бутана (C4H10), которые, вероятно, образуются на берегах озер Титана. Предыдущие исследования, основанные на данных и изображениях Кассини, показали признаки испаренного материала, оставленного на берегах озер в сухих экваториальных районах Титана. Теперь ученые воссоздали условия и химию Титана и наблюдали, как формируются экзотические кристаллы, и они почти уверены, что именно это Кассини видел на берегах Титана.
Это новое исследование под названием «Ацетилен-бутановый сокристалл: потенциально богатый молекулярный минерал на титане» было представлено 24 июня на научной конференции по астробиологии 2019 года в Сиэтле, штат Вашингтон. Докладчиком выступила Морган Кейбл из Лаборатории реактивного движения НАСА в Калифорнийском технологическом институте.
Исследователи использовали криостат для имитации экстремально холодных условий на Титане, где температура падает до -179,2 по Цельсию (94 Кельвина,? 290,5 ° F). Затем они заполнили криостат жидким азотом, чтобы снизить температуру. Они немного подогрели его, чтобы превратить азот в газ, поскольку атмосфера Титана в основном состоит из азота. Затем последовало добавление метана и этана, которые существуют в больших количествах на Титане, а также других углеродсодержащих молекул, присутствующих на Титане.
Затем они посмотрели на суп из углеводородов Титана, чтобы посмотреть, что произойдет.
Первым, что сформировалось, были кристаллы бензола (C6H6). Мы знаем бензол как компонент бензина для двигателей внутреннего сгорания. Это молекула в форме снежинки, сделанная из шестиугольного кольца атомов углерода. Но этот бензол был немного другим.
Удивительно, но молекула бензола Титана устроилась так, что молекулы этана попали внутрь, создав так называемый сокристалл.
Затем они обнаружили еще один сокристалл, это сокристалл ацетилена и бутана. По словам Моргана Кэйбла, который представил исследование, сокристалл ацетилена и бутана, вероятно, встречается гораздо чаще, чем бензол, учитывая условия и состав титана.
Основываясь на всем этом, исследователи считают, что эти необычные кристаллы могут образовывать своего рода кольцо вокруг озер, как кольцо солей, которое может образовываться на берегах земных водоемов. Когда жидкие углеводороды в озерах испаряются (у Титана углеводородный цикл похож на водный цикл Земли), «молекулярные минералы» выпадают, образуя кольцо.
Трудно проверить, что происходит на поверхности Титана, из-за его густой, туманной атмосферы. Поэтому для подтверждения образования и присутствия этих кристаллов придется подождать, пока еще один космический корабль не посетит Луну и не пойдет на прогулку вдоль береговой линии.
«Мы пока не знаем, есть ли у нас эти кольца для ванн», - сказал Кейбл в пресс-релизе. «Трудно увидеть сквозь туманную атмосферу Титана».
Источники:
- Пресс-релиз: «Кольца для ванны» вокруг озер Титана могут быть сделаны из инопланетных кристаллов
- Аннотация исследования: «Кольца для ванны» вокруг озер Титана могут быть сделаны из инопланетных кристаллов
- Википедия: Титан
