Космические лучи воздействуют на спутник Сатурна — Титан

Космические лучи воздействуют на спутник Сатурна - Титан

Титан — это богатый углеродом и кислородом мир с широким спектром органических и неорганических соединений, атмосферных источников энергии, а также жидких углеводородных морей и озер.

Эта Луна — единственное планетарное тело в Солнечной системе, за исключением Земли, где дожди и сезонно текущая жидкость разрушают ландшафт.

Помимо затуманенной смеси азота и углеводородов, таких как метан и этан, в атмосфере этого странного, похожего на Землю мира также находится массив более сложных органических молекул. Планетарные ученые полагают, что этот химический состав схож с первозданной атмосферой Земли.

В новом исследовании доктор Такахиро Иино из Токийского университета и его коллеги использовали ALMA для изучения химических процессов в атмосфере Титана. Исследователи обнаружили в данных ALMA слабые, но утвердительные сигналы двух органических соединений — ацетонитрила (CH3CN) и его редкого изотопомера CH3C15N.

«Мы обнаружили, что содержание 14N в ацетонитриле выше, чем в других азотсодержащих видах, таких как HCN и HC3N. Это хорошо согласуется с недавним компьютерным моделированием химических процессов с высокоэнергетическими космическими лучами.», — сказал доктор Иино.

В химических процессах, происходящих в атмосфере, участвуют два важных игрока: ультрафиолетовый (УФ) свет Солнца и космические лучи из-за пределов Солнечной системы.

«В верхней атмосфере ультрафиолетовый свет селективно разрушает молекулы азота, содержащие 15N, потому что ультрафиолетовый свет с удельной длиной волны, которая взаимодействует с 14N, легко поглощается на этой высоте», — объяснили авторы исследования.

«Таким образом, азотсодержащие виды, произведенные на этой высоте, имеют тенденцию к большому изобилию 15N. С другой стороны, космические лучи проникают глубже и взаимодействуют с молекулами азота, содержащими 14N. В результате, есть разница в изобилии молекул с 14N и 15N.»

Группа обнаружила, что ацетонитрил в стратосфере более распространен в 14N, чем в других ранее измеренных азотсодержащих молекулах.

«Мы полагаем, что галактические космические лучи играют важную роль в атмосфере других тел Солнечной системы», — сказал доктор Хидео Сагава.

«Этот процесс может быть универсальным, поэтому понимание роли космических лучей на Титане имеет решающее значение в общей планетарной науке».

Популярные материалы