과학자들은 외계 생명체의 증거를 찾을 수 있는 가장 좋은 장소는 화성이라고 믿습니다. 그러나 이는 결코
오늘날 우리가 Titan에 대해 알고있는 많은 것2004 년부터 2017 년까지 토성을 공전 한 우주선 카시니와 관련이 있으며, 행성 대기로 뛰어 들어 임무를 완수했습니다. 이 기간 동안 카시니는 타이탄의 대기를 직접 측정하여 놀랍게도 지구와 같은 환경을 발견했습니다. 사실, 이것은 밀도가 높은 질소 대기와 유기적 과정이 일어나는 태양계의 유일한 다른 물체입니다.
특히 흥미로운 점은 과학자들이약 28 억년 전에 지구 대기가 비슷할 수 있다고 믿습니다. 이것은 광합성 시아 노 박테리아가 최초의 암초 시스템을 생성하고 지구의 대기 이산화탄소를 천천히 산소 가스로 전환 한 (결국 현재 질소와 산소의 균형을 이루는) Mesoarchean 시대와 일치합니다.
Titan의 표면에는생명체가 태양계에서 어떻게 시작되었는지에 대한 이해를 향상시킬 수있는 단서,이 표면에 대한 명확한 그림을 얻는 것은 어려운 일이었습니다. 그 이유는 빛을 산란시키는 조밀 한 광화학 안개로 가득 찬 타이탄의 대기와 관련이 있습니다.
"타이탄의 안개는 나노입자로 이루어져 있습니다.탄소, 수소 및 질소를 포함하는 다양한 크고 복잡한 유기 분자로 구성됩니다. 이 분자는 (자외선 및 우주) 방사선이 메탄, 질소 및 기타 가스의 혼합물에 닿을 때 일련의 화학 반응으로 형성됩니다. 타이탄과 비슷한 분위기에서요."
IBM의 레오 그로스(Leo Gross)와 나탈리 카라스코(Natalie Carrasco)
결과적으로 과학자들은 여전히이 헤이즈를 구성하는 큰 분자의 정확한 화학 구조를 포함하여 타이탄의 대기를 지배하는 과정. 수십 년 동안 천체 화학자들은 그리스어 "흐림"을 뜻하는 그리스어에서 파생 된 용어 인 톨린으로 알려진 유사한 유기 분자로 실험실 실험을 수행해 왔습니다.
Tolins는 다양한 유기물에 속합니다.태양 자외선 또는 우주선에 노출 될 때 형성되는 탄소 함유 화합물. 이 분자는 외부 태양계에서 흔하며 일반적으로 빙체에서 발견되며 표면층에는 방사선에 노출 된 메탄 얼음이 포함되어 있습니다. 그들의 존재는 붉게 물든 표면이나 세피아 색 반점으로 표시됩니다.
연구를 위해 Schultz와 Maillard가 이끄는 팀은 실험실 조건에서 다양한 형성 단계에서 톨린을 관찰하는 실험을 수행했습니다.
“우리는 스테인레스 스틸 용기를 채웠습니다메탄과 질소를 혼합한 후 전기 방전을 통해 화학 반응을 시작하여 타이탄 대기의 상태를 시뮬레이션했습니다. 그런 다음 취리히에 있는 우리 실험실에서 타이탄의 톨린을 구성하는 100개 이상의 결과 분자를 분석하여 집에서 만든 저온 원자력 현미경을 사용하여 약 12개에 대한 원자 해상도 이미지를 얻었습니다."
IBM의 레오 그로스(Leo Gross)와 나탈리 카라스코(Natalie Carrasco)
연구팀은 서로 다른 크기의 분자를 분류함으로써이러한 분자의 다양한 성장 단계와 화학적 구성이 어떻게 생겼는지에 대한 통찰력을 얻었습니다. 본질적으로 그들은 타이탄 대기가 형성되고 축적되면서 유명한 안개 효과를 만들어내는 핵심 구성 요소를 관찰했습니다.
과학자들은 처음으로 분자 구조를 관찰합니다타이탄의 대기에 주황색 안개를 일으키는 것으로 여겨지는 것과 유사한 합성 화합물. 더욱이, 그들의 발견은 신비한 메탄 기반의 수문 순환을 밝혀 줄 수 있습니다. 지구상에서이주기는 물이 기체 상태 (수증기)에서 액체 상태 (비와 지표수)로 전환되는 것으로 구성됩니다. Titan에서는 대기 중 메탄에서 전달되어 메탄 비로 떨어지면서 유명한 탄화수소 호수를 형성하는 메탄에서도 동일한주기가 발생합니다.
이 경우 연구 그룹의 결과는나노 입자가 메탄 호수에 떠있을 수 있는지 여부를 포함하여 Titan의 메탄 순환에서 화학적 안개가하는 역할을 밝힐 수 있습니다. 또한 이러한 발견은 유사한 대기 에어로졸이 수십억 년 전에 지구에서 생명체를 만드는 데 도움이되었는지 여부를 보여줄 수 있습니다.
분자 구조는 좋은 것으로 알려져 있습니다자외선 흡수제. 이것은 결국 안개가 방패 역할을하여 초기 지구 표면의 DNA 분자를 방사선 손상으로부터 보호 할 수 있음을 의미합니다.
NASA는 2030 년대까지 타이탄에 보낼 계획입니다Dragonfly라고 불리는 로봇 회전익기를 사용하여 표면과 대기를 탐색하고 가능한 생명의 징후를 찾습니다. 항상 그렇듯이 그 동안 수행 된 이론적 작업과 실험실 실험을 통해 과학자들은 초점을 좁히고 임무가 도착하면 원하는 것을 찾을 가능성을 높일 수 있습니다.
참조 :
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