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 | {$randkws}热点解读 ACS 2021年秋季是一场混合会议
探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础特性
（神秘的地球uux.cn报导）据cnBeta：泰坦（Titan）/土卫六是土星最大的卫星，另外也是探究生命起源天然评测室。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各异。如今，清晨关注折叠屏，相关话题阅读量破亿地球上的探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础特性，这两种有机分子被觉得是泰坦上的矿物质。
在今日召开的美国化学学会 (ACS) 秋季会议上，探究人员展示了他们的探究成果。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，点播信息将于8月30日至9月30日提供。有些爱情，爱而不得会议将就广泛的科学主题开展7,000多场演讲。
该项目的首席探究员Tomče Runevski博士说：“地球上液态的简易有机分子在泰坦上通常是固体冰矿物晶体，由于它的温度极低，低至-290华氏度。我们察觉泰坦上或许富含的两种分子——乙腈 (ACN) 和丙腈 (PCN)—— 首要以一种结晶形式存在，这种结晶形式会形成高极性的纳米表面，可以身为其他分子自组装的模板。益生元感兴趣的分子”。
我们如今对这个冰冷全球的知晓大若干归功于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，科学家们得知泰坦是探究生命如何形成的一个引人注目的地方。
像地球一样，泰坦有一个致密的官方独立游戏报道大气层，但它首要由氮气和些许甲烷组成。它是除地球之外唯一已知的察觉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合作下，氮和甲烷在土卫六上发生反应，形成各类大小和繁琐性的有机分子。
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，但直到如今还没有探究过它们在相似泰坦的条件下的特性。
Runčevski强调：“在评测室生态中，社区话题测评我们在微型玻璃圆柱体中重建了泰坦上的条件。通常状况下，我们会引入水，当我们下降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-惠更斯号察觉的碳氢化合物湖”。
向圆柱体中加入氮气，并引入ACN和PCN来模拟大气降雨。然后探究人员稍微升高和下降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、光谱评测和量热测量确认形成的晶体。在计算和模拟的扶持下，这项岗位关乎来自南卫理公会大学的Runčevski团队，以及来自阿贡全国评测室、美国全国规范与技术探究所和纽约大学的科学家。
Runčevski强调：“我们的探究揭示了很多过去未知的行星冰结构。例如，我们察觉PCN的一种结晶形式不会沿其三个维度均匀膨胀。泰坦历程了温度波动，假如晶体在各个方向的热膨胀不均匀，或许会导致月球表面开裂”。
有关报导：“试管中的土卫六”模拟评测 揭示了乙腈和丙腈低温下的特别化学性质
（神秘的地球uux.cn报导）据cnBeta：尽管代号“泰坦”的土卫六很是冰冷，但它还是很像地球的一个孪生兄弟，并且蕴藏了许多奥秘。据悉，土卫六是太阳系中唯一一个以有机分子主、并且充满了湖泊与河流的奇异全球。尽管它与我们所在的家园并不完全一样，且雨水或许灼伤皮肤，但土卫六还是成以便探寻外星生命的一个热门地点。
按照打算，美国宇航局将在 2027 年的“蜻蜓”（Dragonfly）任务期间，向土卫六派去一架“大型旋翼无人机”，以期探寻到一些非同寻常的东西。
可是在发射升空后，该飞船仍需历程 7 年的时间，才会抵达距离地球近 10 亿英里的最后目的地。与此另外，许多探究人员正奋斗知晓那里的生态。
举个例子，南卫理公会大学的一支探究团队，就在经由一项在试管中开展的新评测，来模拟土卫六的生态状况。
在美国化学学会（ACS）秋季会议上，该校助理教授、评测首席探究员 Tomče Runčevski 在演讲中称：
土卫六存在许多与地球相似的有机分子，只是生态更为冰冷。假如我们要探究土卫六上的矿物质，就绕不开这些普遍的有机分子，但要换一种视角去考量它们。
这项被称作“试管中的土卫六”（Titan-in-a-glass）的评测，就旨在做到这一点。探究人员在玻璃圆柱体中配置了泰坦的特征，例如骤降的温度和特征液体。
然后添加了存在于土卫六大气中的两种分子，分别是乙腈（acetonitrile）和丙腈（propionitrile）。结局将分子混在一起后，探究人员观察到了一些惊奇的现象：
评测期间，两种分子的结构序列发生了转变，高温与低温多晶型物（同质多形体）都变得更为稳定，且化合物的特性也略有各异。
这是相当有趣且重大的一点，毕竟到当下为止，所有针对乙腈而开展的众多探究，都假设其具有低温多晶型物。而在土卫六上，温度则要低得多。
据悉，土卫六的“冰点”低至 -290℉（-179℃）但这并不妨碍其生成“高温”多晶型物。换言之，土卫六不只仅对其形成了温度上的化学作用。
Tomče Runčevski 补充道：在土卫六上，我们不能假设这些分子是单独存在的。另外有关乙腈和丙腈特性的新察觉，或解决许多困扰我们已久的地球化学难题。
在地球条件下，这些化学物质仍是液体状态，因而无人关心其固态到底是什么样子。
得益于围绕土卫六开展的有关探究，人们总算着手直面这些基础难题，另外也让此类探究得到了振兴。
最后，探究团队期盼依据 NASA 卡西尼-惠更斯（1997 - 2007）土星探测器任务期间收集的光谱资料，对其探究结局展开进一步的测试。