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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，璃圓兩種蘇州姑蘇同城（上門(mén)服務(wù)）vx《134-8006-5952》提供外圍女上門(mén)服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)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(kāi)的柱體中重美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì) (ACS) 秋季會(huì)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(chǎng)混合會(huì)議，將于8月22日至26日以虛擬方式和面對(duì)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。小玻蘇州姑蘇同城（上門(mén)服務(wù)）vx《134-8006-5952》提供外圍女上門(mén)服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)會(huì)議將就廣泛的璃圓兩種科學(xué)主題進(jìn)行7,000多場(chǎng)演講。
該項(xiàng)目的首席研究員Tomče Runevski博士說(shuō)：“地球上液態(tài)的簡(jiǎn)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(huì)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(duì)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(hào)（Cassini-Huygens）對(duì)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(yáng)能量、土星磁場(chǎng)和宇宙射線的推動(dòng)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(lái)。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(méi)有研究過(guò)它們?cè)陬?lèi)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?cè)谖⑿筒ＡA柱體中重建了泰坦上的條件。通常情況下，我們會(huì)引入水，當(dāng)我們降低溫度以模擬泰坦大氣時(shí)，水會(huì)凍結(jié)成冰。我們?cè)谏厦嫣砑恿艘彝椋兂闪艘后w，模仿了卡西尼-惠更斯號(hào)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(lái)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(dòng)。
使用同步加速器和中子衍射儀器、光譜實(shí)驗(yàn)和量熱測(cè)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(lái)自南衛(wèi)理公會(huì)大學(xué)的Runčevski團(tuán)隊(duì)，以及來(lái)自阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、美國(guó)國(guó)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(huì)沿其三個(gè)維度均勻膨脹。泰坦經(jīng)歷了溫度波動(dòng)，如果晶體在各個(gè)方向的熱膨脹不均勻，可能會(huì)導(dǎo)致月球表面開(kāi)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(hào)“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(yáng)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(mén)地點(diǎn)。
按照計(jì)劃，美國(guó)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(wú)人機(jī)”，以期探尋到一些非同尋常的東西。
不過(guò)在發(fā)射升空后，該飛船仍需經(jīng)歷 7 年的時(shí)間，才會(huì)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(huì)大學(xué)的一支研究團(tuán)隊(duì)，就在通過(guò)一項(xiàng)在試管中開(kāi)展的新實(shí)驗(yàn)，來(lái)模擬土衛(wèi)六的環(huán)境狀況。
在美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)（ACS）秋季會(huì)議上，該校助理教授、實(shí)驗(yàn)首席研究員 Tomče Runčevski 在演講中稱(chēng)：
土衛(wèi)六存在許多與地球類(lèi)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(kāi)這些常見(jiàn)的有機(jī)分子，但要換一種視角去考量它們。
這項(xiàng)被稱(chēng)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(duì)乙腈而開(kāi)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(duì)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(wèn)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(wú)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(kāi)展的相關(guān)研究，人們終于開(kāi)始直面這些基本問(wèn)題，同時(shí)也讓此類(lèi)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(cè)器任務(wù)期間收集的光譜數(shù)據(jù)，對(duì)其研究結(jié)果展開(kāi)進(jìn)一步的驗(yàn)證。