科学者たちは、地球外生命体の証拠を探すのに最適な場所は火星だと考えています。ただし、これは程遠いです
今日のTitanについて私たちが知っていることの多く2004年から2017年に土星を周回し、惑星の大気圏に突入することでその任務を完了した宇宙船カッシーニに関連しています。この間、カッシーニはタイタンの大気を直接測定し、驚くほど地球のような環境を発見しました。実際、これは太陽系で唯一、高密度の窒素大気があり、有機プロセスが行われている物体です。
特に興味深いのは、科学者が約28億年前、地球の大気は似ている可能性があると信じています。これは、光合成シアノバクテリアが最初のサンゴ礁システムを作り、地球の大気中の二酸化炭素をゆっくりと酸素ガスに変換した（最終的には窒素と酸素の現在のバランスにつながった）中太古代の時代と一致します。
タイタンの表面には含まれていると考えられていますが太陽系で生命がどのように発生したかについての理解を深める手がかりとして、この表面を明確に把握することは困難でした。この理由は、光を散乱させる濃い光化学ヘイズに満ちたタイタンの大気と関係があります。
「タイタンのヘイズはナノ粒子でできており、炭素、水素、窒素を含む多種多様な大きくて複雑な有機分子から構成されています。これらの分子は、（紫外線と宇宙）放射線がメタン、窒素、その他のガスの混合物に当たると、一連の化学反応で形成されます。タイタンと同じような雰囲気で。」
レオ・グロス氏とナタリー・カラスコ氏、IBM
その結果、科学者はまだ多くのことを知りませんこのヘイズを構成する大きな分子の正確な化学構造を含む、タイタンの大気を支配するプロセス。何十年もの間、宇宙化学者は、ギリシャ語で「曇り」を意味する用語であるソリンと呼ばれる同様の有機分子を使って実験室で実験を行ってきました。
Tolinsは幅広いオーガニックに属しています太陽紫外線や宇宙線にさらされたときに形成される炭素含有化合物。これらの分子は太陽系の外側で一般的であり、表面層に放射線にさらされるメタン氷が含まれている氷体で一般的に見られます。それらの存在は、血色の良い表面またはセピア色の斑点によって示されます。
研究のために、シュルツ氏とメイラード氏率いるチームは、実験室環境で形成のさまざまな段階にあるトーリンを観察する実験を実施しました。
「ステンレスの容器に詰めました」メタンと窒素の混合物を生成し、放電によって化学反応を開始することで、タイタンの大気の状態をシミュレートしました。その後、チューリッヒの研究室で、得られたタイタンのトーリンを構成する 100 以上の分子を分析し、自家製の低温原子間力顕微鏡を使用して、そのうちの約 12 個の原子分解能画像を取得しました。」
レオ・グロス氏とナタリー・カラスコ氏、IBM
チームは、さまざまなサイズの分子を分類することで、彼らは、これらの分子の成長のさまざまな段階と、それらの化学組成がどのようなものであるかについての洞察を獲得しました。基本的に、彼らはタイタンの大気の重要な成分が形成され蓄積し、有名な霧効果を生み出す様子を観察しました。
科学者は初めて分子構造を観察しますタイタンの大気中にオレンジ色のもやを引き起こすと考えられているものと同様の合成化合物。さらに、彼らの発見は、神秘的なメタンベースの水循環に光を当てることができます。地球上では、このサイクルは、水の気体状態（水蒸気）から液体状態（雨水と地表水）への遷移で構成されています。タイタンでは、同じサイクルがメタンで発生します。メタンは大気中のメタンから移動し、メタンの雨として降り、有名な炭化水素湖を形成します。
この場合、研究グループの結果これらのナノ粒子がそのメタン湖に浮かぶことができるかどうかを含めて、化学ヘイズがタイタンのメタンサイクルで果たす役割を明らかにすることができます。さらに、これらの発見は、同様の大気エアロゾルが数十億年前に地球上に生命を生み出すのに役立ったかどうかを示すことができます。
分子構造は良いことが知られています紫外線の吸収剤。これは、ヘイズがシールドとして機能し、初期の地球表面のDNA分子を有害な放射線から保護できることを意味します。
NASAは2030年代までにタイタンに送る予定ですトンボと呼ばれるロボット回転翼航空機は、その表面と大気を探索し、生命の可能性のある兆候を探します。いつものように、その間に行われる理論的研究と実験室実験により、科学者は焦点を絞り、ミッションが到着すると、それが探しているものを見つける可能性を高めることができます。
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