土星最大の衛星であるタイタンは、生命の起源を研究するための自然の実験室です。
地球上に液体の形で存在する単純な有機分子は、タイタンの ように見えますその理由は、-178°Cまでの 低温です。実験中、科学者たちは、存在する可能性が高い2つの分子を発見しましたアセトニトリル(ACN)と プロピオニトリル (PCN)はタイタン に豊富に 存在し、主に 同じ結晶形で見られます。これは、他の分子の自己組織化のテンプレートとして役立つ高極性ナノ表面を作成します。
カッシーニのミッションのおかげで、科学者たちはタイタン が生命の起源を研究するのに最適な場所であることを学びました。地球と同じく、タイタン も大気が厚いが、そのほとんど が 地球以外の宇宙空間で 唯一知られている天体であり、科学者たちは地表流体の安定した盆地の明確な証拠を発見しています。太陽エネルギー、土星の磁場、宇宙線を燃料として、窒素と メタンが反応しますACNとPCNはタイタン上に存在する と 考えられており、さまざまなサイズと 複雑さの有機分子を形成しています。エアロゾルの形で月の 特徴的な黄色い霞で、それらは表面に落ち 、 鉱物の固体の塊として 沈殿します。
タイタンの大気中の霞の層のカラー画像。クレジット：NASA
地球上のこれらの分子の性質は優れていますが知られていますが、タイタンと同様の条件におけるそれらの特性はまだ研究されていません。 「研究室では、小さなガラスの円筒の中でタイタンの状況を再現しました」と、このプロジェクトの主任研究員であるトムセ・ランチェフスキー博士は語る。 「実験では、窒素に加えて、ACN と PCN を使用して沈殿をシミュレートしました。」研究者らはその後、温度をわずかに増減させて、月表面の温度変動をシミュレートします。
得られた結晶を分析したところ、シンクロトロンおよび中性子回折装置、分光実験、熱量測定の助けを借りて、「私たちはこれまで知られていなかった惑星の氷の構造について多くのことを発見しました。たとえば、PCN の 1 つの結晶形は 3 次元に均一に膨張しないことがわかりました。これらの鉱物についての詳細な知識は、タイタンの表面がどのようなものであるかをよりよく理解するのに役立ちます」とRunczewski氏は結論づけています。
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