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NASA拨款680000美元用于研究土卫六上化学系统的演化

摘要 Uof A Center for Space and Planetary Sciences 副教授 Vincent Chevrier 已从 NASA 获得 680,000 美元,用于研究复杂碳链

Uof A Center for Space and Planetary Sciences 副教授 Vincent Chevrier 已从 NASA 获得 680,000 美元,用于研究复杂碳链(称为托林)与液态碳氢化合物的化学反应。他将通过旨在模拟土卫六表面条件的实验调查来做到这一点。

土卫六以其浑浊的橙色着称,是土星最大的卫星,也是太阳系中第二大卫星。土卫六和地球是已知仅有的两个表面有稳定液体的行星体,提供了一个有意义的比较点。

土卫六的浑浊橙色是一种叫做索林的固体有机分子的结果。在发表于 Discover的一篇文章中,Korey Haynes 表示:“广义上讲,索林是当紫外线照射甲烷、乙烷或氮气等富含碳的分子时形成的复杂碳链。结果是一种微红色的柏油状物质。” Tholins 最早由 Carl Sagan 和 Bishun Khare 在 1970 年代发现,随后由 Sagan 命名。

在他向 NASA 提出的建议中,Chevrier 指出,“由于其复杂的有机化学,土卫六经常被描述为‘冻结的’益生元 [在生命出现之前] 地球,它的研究可能会为我们的益生元大气以及如何生命出现在地球上。此外,土卫六最有趣的方面之一是这些外来溶剂有可能承载生命起源前的化学反应,这反过来又对可能承载类似碳氢化合物溶剂的系外行星产生了影响。”

Chevrier 正在通过研究托林与液态碳氢化合物的相互作用来寻求回答三个问题:

索林是否可溶于土卫六表面存在的液态碳氢化合物?这个问题与土卫六湖泊的组成有关。

索林是否与溶解在湖泊中的次要极性化合物发生反应?这个问题与湖泊中可能存在的化学活动有关。

能否在泰坦湖中检测到索林?这个问题涉及湖泊中复杂有机物的可检测性,以用于泰坦表面探索的未来任务。

由于土卫六距离地球 7.46 亿英里,68 万美元几乎无法支付 SpaceX 飞行中的椒盐脆饼,雪佛兰将不得不在地球上模拟类似土卫六的条件。他将通过使用可降至 -180 摄氏度的独特模拟室来做到这一点。他和他的团队将在腔室内模拟土卫六的大气,同时向其中引入各种合成托林并将它们暴露在不同的液态碳氢化合物中。在三年的时间里,他计划进行数十项不同的实验,涉及各种溶剂,如液态甲烷和不同温度下的不同索林。

这个为期三年的奖项来自 NASA ROSES(空间和地球科学研究机会)2022 太阳系工作计划。

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