Cassini航天器在泰坦的氛围中发现了碳链阴离子

这种自然彩色图像显示泰坦的高层大气 - 一个有源位置，通过太阳太阳紫外光分开甲烷分子，副产物结合形成乙烷和乙炔的化合物。在大气中降低，雾度变成了综合体系的全球型涂抹烟雾。这种厚的橙色雾度吸收了可见的阳光，只允许10％的光到达表面。

Cassini SpaceCraft对一个令人惊讶的检测，该分子是在土星月亮泰坦的朦胧气氛中生产复杂有机物的乐器。在Astrophysical Jourse字母中发表的一项新研究中，天文学家确定了所谓的“碳链阴离子”。这些线性分子应理解为具有更复杂的分子的构建块，并且甚至可以作为地球上最早的生命形式的基础。

泰坦拥有厚厚的氮气和甲烷气氛，以及太阳系中的一些最复杂的化学。甚至认为在氧气积聚之前，模仿早期地球的气氛。因此，泰坦可以被视为一个星形规模实验室，可以研究以了解可能导致地球上生命的化学反应，并且可以在其他恒星周围发生的行星。

在泰坦的高层大气中，氮气和甲烷从土星的磁层中的阳光和能量粒子暴露于能量。这些能源驱动涉及氮气和碳的反应，这导致更复杂的孕期性化合物。

这些大分子朝向较低的大气漂移，形成有机气溶胶的厚雾霾，并被认为最终到达表面。但是，在较低海拔地区将高层大气中的简单分子转化到复杂的有机雾中的过程是复杂且难以确定的。

Cassini任务的一个令人惊讶的结果是发现泰坦特定类型的带负电分子。带负电的物种 - 或“阴离子” - 不是预期的科学家找到的东西，因为它们具有高度反应性，并且在与其他材料结合之前，他们在泰坦的氛围中不应该持续很长时间。他们的检测完全重塑了对朦胧的月亮大气的目前的理解。

在一项全新的学习中发表在天体神话信函中，科学家们确定了一些带负电的物种，以及所谓的“碳链阴离子”。这些线性分子应理解为对更复杂的分子的构建块，并且可以作为最早的地球生命的基础。

使用Cassini的血浆谱仪进行检测，称为盖子，因为Cassini飞过泰坦的高层大气，表面950-1300公里。有趣的是，数据表明，碳链偏好于月球，而较大的气溶胶分子的前体经历了快速生长，暗示了两者之间的密切关系，链条“播种”较大的分子。

图形描绘了泰坦大气层中发生的一些化学反应，导致有机雾霾颗粒的产生。在上层大气中，氮气和甲烷暴露于土星磁层中的阳光和能量粒子的能量。能源驱动涉及氮，氢和碳的反应，产生逐渐变得更复杂化合物的“汤”。这些包括新鉴定的带负电的碳链阴离子（在绿色盒中突出显示），最终的环型分子如苯，尽管该区域的过程很难探索。被认为是生长较大且更复杂的有机分子的生产线中的一个重要的踩踏石头，这些有机分子漂移以产生泰坦的标志性雾霾，并且是建筑物朝向更复杂的分子的基础为了最早的生活形式。

“我们已经在行星般的气氛中首次明确明确识别碳链阴离子，我们认为是生长较大，更复杂的有机分子的生产线中的重要踩踏石，如月球大的雾度粒子， “伦敦大学学院的Ravi desai和该研究的主要作者。

“这是在星际培养基中的已知过程，但现在我们在一个完全不同的环境中看到了它，这意味着它可以代表生产复杂有机分子的普遍方法。

“问题是，它也可以在其他氮气 - 甲烷气氛中像在冥王星或氚核，或在具有相似性质的外肌驼内发生？”

“普遍途径向生命中的成分的前景对我们应该寻找宇宙中的生活中所寻求的影响，”Co-Andrew Coate，也来自UCL和Caps的共同调查员。

“泰坦提出了一个令人兴奋和异国情调化学的本地例子，我们有很多东西要学习。”

Cassini在Saturnian系统中的13年奥德赛将很快借鉴了一个接近的，但是未来的任务，例如国际詹姆斯韦伯太空望远镜和esa的柏拉图省Exoplanet使命，不仅可以在我们自己的太阳系上寻找这个过程，而是其他地方。Alma等先进地面的设施也可以在泰坦大气层的工作中实现这一过程的后续观察。

“卡西尼的这些鼓舞人心的结果表明，追踪小于大型化学物质的旅程的重要性，以了解复杂的有机分子在早期的地球状气氛中如何生产，”ESA的Cassini-Huygens项目科学家添加了Nicolas Altobelli。

“虽然我们没有发现生活本身，但寻找复杂的有机物不仅在泰坦，而且在彗星和整个星际媒体中，我们肯定会接近找到其前体。”

研究报告的PDF副本：碳链阴离子和泰坦电离层中复合有机分子的生长