7 กรกฎาคม 2556

Published กรกฎาคม 07, 2556 by with 0 comment

หมอกสเปรย์บนไททันจากข้อมูลของแคสสินี

ยานอวกาศแคสสินีของนาซ่ามีลักษณะไปทางด้านข้างคืนของดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดของดาวเสาร์และเห็นกระเจิงแสงแดดผ่านรอบนอกของชั้นบรรยากาศไททันและกลายเป็นแหวนของสี
ยานอวกาศแคสสินีของนาซ่ามีลักษณะไปทางด้านข้างคืนของดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดของดาวเสาร์และเห็นกระเจิงแสงแดดผ่านรอบนอกของชั้นบรรยากาศไททันและกลายเป็นแหวนของสี เครดิตภาพ: NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute
  นักวิทยาศาสตร์ที่ทำงานกับข้อมูลจากการปฏิบัติภารกิจของแคสสินี(Cassini)ของนาซ่าได้รับการยืนยันการปรากฏตัวของจำนวนประชากรของไฮโดรคาร์บอนที่ซับซ้อนในชั้นบรรยากาศของดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดของดาวเสาร์ไททันในภายหลังว่าวิวัฒนาการเป็นส่วนประกอบที่ให้ดวงจันทร์หมอกควันสีส้มสีน้ำตาลที่โดดเด่น การปรากฏตัวของเหล่านี้มีความซับซ้อนไฮโดรคาร์บอนวงแหวนหรือที่เรียกว่า polycyclic หอมไฮโดรคาร์บอน (PAHs) อธิบายต้นกำเนิดของอนุภาคที่พบในชั้นหมอกควันต่ำสุดที่พื้นผิวผ้าห่มของไททัน นักวิทยาศาสตร์คิดว่าเหล่านี้สาร PAH รวมเป็นอนุภาคขนาดใหญ่ขณะที่พวกเขาลอยลง


"ด้วยจำนวนมากของก๊าซมีเทนในชั้นบรรยากาศไททันหมอกควันเป็นเหมือนหมอกควัน LA เตียรอยด์" สกอตต์ Edgington, Cassini นักวิทยาศาสตร์โครงการรองตามที่นาซ่า Jet Propulsion Laboratory พาซาดีนารัฐแคลิฟอร์เนีย "เอกสารเหล่านี้ใหม่โดยใช้ข้อมูลของแคสสินีหลั่งน้ำตาแสงใน วิธีการที่หนักโมเลกุลไฮโดรคาร์บอนที่ซับซ้อนที่ทำขึ้นของไททันหมอกควันเข้ามาในรูปแบบออกมาจากโมเลกุลที่เรียบง่ายในบรรยากาศ. ขณะที่พวกเขาได้รับการระบุยืนยาวของภารกิจของแคสสินีจะทำให้มันเป็นไปได้ที่จะศึกษาการเปลี่ยนแปลงของพวกเขากับฤดูกาลของไททัน. "

ของทุกหน่วยงานในระบบสุริยะดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดของดาวเสาร์ไททันมีบรรยากาศคล้ายมากที่สุดของโลก เหมือนโลกของเราชั้นบรรยากาศไททันเป็นส่วนใหญ่ประกอบด้วยโมเลกุลไนโตรเจน ซึ่งแตกต่างจากชั้นบรรยากาศของโลก แต่ของไททันมีร่องรอยเพียงเล็กน้อยของออกซิเจนและน้ำ อีกโมเลกุลมีเทนมี​​บทบาทคล้ายกับที่ของน้ำในชั้นบรรยากาศของโลกและทำให้ขึ้นประมาณร้อยละ 2 ของชั้นบรรยากาศไททัน นักวิทยาศาสตร์ได้สันนิษฐานว่าบรรยากาศของดวงจันทร์นี้อาจจะมีลักษณะคล้ายกับที่ของโลกของเราในช่วงแรกก่อนที่จะมีชีวิตดั้งเดิมอุดมไปด้วยออกซิเจนผ่านการสังเคราะห์

เมื่อแสงแดดหรืออนุภาคพลังงานสูงจากฟองแม่เหล็กของดาวเสาร์ตีชั้นของชั้นบรรยากาศไททันเหนือประมาณ 600 ไมล์ (1,000 กิโลเมตร), โมเลกุลไนโตรเจนและก๊าซมีเทนมี​​การแตกออก นี้ส่งผลในการก่อตัวของประจุบวกและอิเล็กตรอนที่มีขนาดใหญ่ซึ่งก่อให้เกิดห่วงโซ่ของปฏิกิริยาเคมี, การผลิตที่หลากหลายของสารไฮโดรคาร์บอน - หลากหลายซึ่งได้รับการตรวจพบในชั้นบรรยากาศไททัน ปฏิกิริยาเหล่านี้ในที่สุดก็จะนำไปสู่​​การผลิตของละอองคาร์บอนมวลรวมขนาดใหญ่ของอะตอมและโมเลกุลที่พบในชั้นล่างของหมอกควันที่ enshrouds ไททันต่ำกว่า 300 ไมล์ (500 กิโลเมตร) กระบวนการนี​​้เป็นกระบวนการที่คล้ายกับโลกที่เริ่มหมอกควันที่มีแสงแดดทำลายสารไฮโดรคาร์บอนที่มีการปล่อยออกมาในอากาศ ชิ้นผล recombine ที่จะสร้างโมเลกุลที่ซับซ้อนมากขึ้น

ละอองหมอกควันในที่ต่ำกว่าของไททันได้รับการศึกษาโดยใช้ข้อมูลจากการสืบเชื้อสายมาจากองค์การอวกาศยุโรปของ Huygens ไต่สวนถึงพื้นผิวในปี 2005 แต่ต้นกำเนิดของพวกเขายังคงไม่ชัดเจน การศึกษาใหม่วิเคราะห์ข้อมูลจากสเปกโตรมิเตอร์การทำแผนที่ของแคสสินีภาพและอินฟราเรด (VIMS) รวมตัวกันในเดือนกรกฎาคมและสิงหาคม 2007 อาจจะช่วยแก้ปัญหา หนึ่งการศึกษาใหม่ของชั้นบรรยากาศของไททันในวารสาร Astrophysical อธิบายถึงการตรวจจับของพีเอเอชซึ่งเป็นโมเลกุลคาร์บอนขนาดใหญ่ที่สร้างจากการรวมตัวของสารไฮโดรคาร์บอนที่มีขนาดเล็ก

"ในที่สุดเราก็สามารถยืนยันได้ว่า PAHs มีบทบาทสำคัญในการผลิตของหมอกควันที่ลดลงของไททันและที่เกิดปฏิกิริยาทางเคมีที่นำไปสู่​​การก่อตัวของหมอกควันเริ่มต้นในชั้นบรรยากาศสูง" กล่าวโดย ผู้เขียนมานูเอลกระดาษนี้นำ López-Puertas จาก ฟิสิกส์ดาราศาสตร์สถาบัน Andalucia ในกรานาดา, สเปน "การค้นพบนี้เป็นที่น่าแปลกใจที่เราสงสัยมานานแล้วว่าพีเอเอชและละอองลอยมีการเชื่อมโยงในชั้นบรรยากาศไททัน แต่ไม่ได้คาดหวังที่เราจะได้พิสูจน์เรื่องนี้ด้วยเครื่องมือปัจจุบัน."

ทีมนักวิทยาศาสตร์ที่ได้รับการศึกษาการแผ่รังสีจากโมเลกุลต่างๆในชั้นบรรยากาศไททันเมื่อพวกเขาสะดุดคุณลักษณะเฉพาะในข้อมูล หนึ่งของเส้นลักษณะในสเปกตรัม - จากการปล่อยก๊าซมีเทน - มีรูปร่างผิดปกติเล็กน้อยและนักวิทยาศาสตร์สงสัยว่ามันเป็นบางสิ่งบางอย่างซ่อนอยู่

Bianca Maria Dinelli จากสถาบันวิทยาศาสตร์บรรยากาศและสภาพภูมิอากาศ (ส่วนหนึ่งของสภาวิจัยแห่งชาติ) ในโบโลญา, อิตาลีเป็นผู้เขียนนำกระดาษที่เกี่ยวข้องในวารสารจดหมายฟิสิกส์วิจัย เธอและเพื่อนร่วมงานของเธอดำเนินการสอบสวนความเพียรในการระบุสารเคมีชนิดรับผิดชอบต่อความผิดปกติ สัญญาณเพิ่มเติมก็พบว่าเฉพาะในช่วงเวลากลางวันจึงเห็นได้ชัดว่าบางสิ่งบางอย่างจะทำอย่างไรกับการฉายรังสีแสงอาทิตย์

"ความยาวคลื่นกลางของสัญญาณนี้ประมาณ 3.28 ไมครอนเป็นเรื่องปกติสำหรับสารประกอบอะโรมาติก - โมเลกุลไฮโดรคาร์บอนที่อะตอมของคาร์บอนจะผูกพันในโครงสร้างคล้ายวงแหวน" Dinelli กล่าวว่า

นักวิทยาศาสตร์ที่ผ่านการทดสอบว่าการปล่อยไม่ปรากฏชื่ออาจจะผลิตโดยน้ำมันเบนซินหอมผสมที่ง่ายที่สุดประกอบด้วยหนึ่งแหวนเท่านั้นที่ได้รับการตรวจพบก่อนหน้านี้ในชั้นบรรยากาศไททัน อย่างไรก็ตามปริมาณค่อนข้างต่ำของน้ำมันเบนซินไม่เพียงพอที่จะอธิบายการปล่อยก๊าซที่ได้รับการตั้งข้อสังเกต

หลังจากที่พวกเขาตัดออกน้ำมันเบนซินนักวิทยาศาสตร์พยายามที่จะทำซ้ำการปล่อยสังเกตที่มีความซับซ้อนมากขึ้น PAHs พวกเขามีการตรวจสอบข้อมูลของพวกเขากับนาซ่าอาเม PAH ฐานข้อมูลผ่านอินฟราเรดสเปกตรัม และพวกเขาก็ประสบความสำเร็จ: ข้อมูลสามารถอธิบายได้โดยการปล่อยส่วนผสมของพีเอเอชที่แตกต่างกันซึ่งมีค่าเฉลี่ยจาก 34 อะตอมของคาร์บอนและประมาณ 10 แหวนแต่ละ

"พีเอเอชเป็นอย่างมากที่มีประสิทธิภาพในการดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์, redistributing พลังงานภายในโมเลกุลและในที่สุดก็เปล่งแสงที่ความยาวคลื่นอิน​​ฟราเรด" กล่าวโดย ผู้เขียนร่วม Alberto Adriani จากสถาบันอวกาศฟิสิกส์ดาราศาสตร์และ Planetology ที่อิตาลีแห่งชาติของสถ​​าบันดาราศาสตร์ฟิสิกส์ (INAF ) ในโรม เขาเป็นส่วนหนึ่งของแคสสินี-VIMS ร่วมทีมนักสืบและเริ่มการสอบสวนนี้ เขาจัดการทีมที่เก็บรวบรวมและประมวลผลข้อมูล VIMS

ไฮโดรคาร์บอนเหล่านี้ยังเป็นอย่างยิ่งที่มีความสามารถในการส่งออกจำนวนเงินที่มากมายของรังสีอินฟราเรดแม้ในสภาพแวดล้อมหนาแน่นของชั้นบรรยากาศของไททันซึ่งการชนกันระหว่างโมเลกุลจะไม่บ่อยมาก โมเลกุลเป็นตัวผลิตภัณฑ์กลางสร้างขึ้นเมื่อรังสีจากดวงอาทิตย์จะแตกตัวเป็นโมเลกุลที่มีขนาดเล็กในชั้นบรรยากาศของไททันนั้นแข็งตัวและจมลง

ขอขอบคุณข้อมูลจากNASA
ขอบคุณครับ

0 ความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น

แสดงความคิดเห็นได้เลยครับ :)