研究人员在小玻璃圆柱体中重建土卫六的条件 揭示两种有机分子的基本特性
（猎奇佈lieqibu.com报道）据cnBeta：泰坦（Titan）/土卫六是土星最大的卫星，同时也是研究生命起源天然实验室。与地球一样，泰坦拥有密集的大气层和季节性天气循环，但化学和矿物组成却有很大不同。现在，地球上的研究人员在小玻璃圆柱体中重建了土卫六的条件，揭示了两种有机分子的基本特性，这两种有机分子被认为是泰坦上的矿物质。
在今天召开的美国化学学会 (ACS) 秋季会议上，研究人员展示了他们的研究成果。ACS 2021年秋季是一场混合会议，将于8月22日至26日以虚拟方式和面对面方式举行，点播内容将于8月30日至9月30日提供。会议将就广泛的科学主题进行7,000多场演讲。
该项目的首席研究员Tomče Runevski博士说：“地球上液态的简单有机分子在泰坦上通常是固体冰矿物晶体，因为它的温度极低，低至-290华氏度。我们发现泰坦上可能富含的两种分子――乙腈 (ACN) 和丙腈 (PCN)―― 主要以一种结晶形式存在，这种结晶形式会产生高极性的纳米表面，可以作为其他分子自组装的模板。益生元感兴趣的分子”。
我们现在对这个冰冷世界的了解大部分归功于1997-2017年卡西尼・惠更斯号（Cassini-Huygens）对土星及其卫星的任务。从那次任务中，科学家们知道泰坦是研究生命如何产生的一个引人注目的地方。
像地球一样，泰坦有一个致密的大气层，但它主要由氮气和少量甲烷组成。它是除地球之外唯一已知的发现了稳定的地表液体池的天体。在太阳能量、土星磁场和宇宙射线的推动下，氮和甲烷在土卫六上发生反应，产生各种大小和复杂性的有机分子。
据信 ，ACN和PCN以气溶胶的形式存在于月球特有的黄色雾霾中，它们如雨点般落在地表，以固体矿物块的形式沉淀下来。这些分子在地球上的特性是众所周知的，但直到现在还没有研究过它们在类似泰坦的条件下的特性。
Runčevski表示：“在实验室环境中，我们在微型玻璃圆柱体中重建了泰坦上的条件。通常情况下，我们会引入水，当我们降低温度以模拟泰坦大气时，水会冻结成冰。我们在上面添加了乙烷，它变成了液体，模仿了卡西尼-惠更斯号发现的碳氢化合物湖”。
向圆柱体中加入氮气，并引入ACN和PCN来模拟大气降雨。然后研究人员稍微升高和降低温度以模拟月球表面的温度波动。
使用同步加速器和中子衍射仪器、光谱实验和量热测量分析形成的晶体。在计算和模拟的支持下，这项工作涉及来自南卫理公会大学的Runčevski团队，以及来自阿贡国家实验室、美国国家标准与技术研究所和纽约大学的科学家。
Runčevski表示：“我们的研究揭示了很多以前未知的行星冰结构。例如，我们发现PCN的一种结晶形式不会沿其三个维度均匀膨胀。泰坦经历了温度波动，如果晶体在各个方向的热膨胀不均匀，可能会导致月球表面开裂”。
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