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发现土卫六干枯湖床潜在神秘结晶物质

科普小知识2022-09-25 22:52:28
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利用澳大利亚同步加速器,研究人员发现了一种类似于土卫六环境的物质原子结构,并表示这是理解土卫六潜在可居住条件的重要线索。

腾讯空间新闻据英国《每日邮报》报道,科学家最近发现了一种物质,可以解释土卫六表面干涸湖床的形成,并揭示土星最大卫星的水循环。

澳大利亚核科学技术组织的研究人员利用澳大利亚同步加速器在类似于土卫六的环境条件下探测物质的原子结构。研究证实,原子结构具有晶体分布,表明该物质可能是在土卫六蒸发的湖泊中形成的,这与地球上盐水蒸发的残余盐晶体相同。

新发现的物质是有机苯和乙烷的共晶,形成于-179.2摄氏度,这是土卫六的表面温度。据报道,这种物质最初是由美国宇航局喷气推进实验室的研究人员利用分光计鉴定和发现的。

最近,美国国家标准组织的海伦·梅纳德·凯斯利利用同步加速器的粉末衍射设备对物质进行了x光和电子相互作用反应。实验室研究人员模拟了土卫六的冰冻环境条件,发现了该物质的晶格结构,这是基于纯苯的结构。

凯兹利说:“这种结构以前从未在外星物质中发现过。令人惊讶的是,在地球的温度下,这种结构很可能是氢键和氧的结合。在对称的几何结构中,苯分子围绕乙烷形成一个框架结构,随后乙烷占据通道。”

研究人员解释说,低温下物质结构的形成意味着它们是在土卫六湖泊的蒸发阶段形成的。泰坦的“水循环”是由甲烷和乙烷驱动的,而不是地球上的水。在地球上,当湖泊蒸发时,一些蒸发物质,包括盐和水合物,会保留下来。但是研究人员称在土卫六上发现的新材料缺少这些因素。

凯兹利指出,我非常惊讶地发现这种新物质中含有苯和乙烷晶体,尤其是在低温下。我认为这种物质很有可能是在泰坦湖的干燥阶段形成的(卡西尼号探测器现已探测到一些干燥的湖泊)。泰坦湖里的液体是由甲烷和乙烷混合而成的。甲烷会蒸发,在物质结构中留下乙烷物质。

早期研究发现,土卫六有稠密的大气层、云层、海洋和湖泊,由甲烷和乙烷组成。同时,山脉和沙丘被认为是由碳氢化合物颗粒组成的。凯兹利说:“尽管这些化学物质存在差异,但我们仍能看到地球和土卫六之间的许多相似之处,比如土卫六干涸的湖床形成的残余物质。然而,蒸发还没有被检测到,并且在云和湖泊之间缺乏中间物质。”

对土卫六的下一步探索和研究将面临更多挑战。总的来说,我们认为地球上基于水的水循环是非常独特的。然而,最近的研究发现了其他天体(如冥王星等)水循环的证据。)。土卫六的表面温度非常低,研究人员解释说这个过程持续了很长一段时间。凯兹利说,未来将会发现更多关于泰坦的秘密。一旦我们有了关于这种物质的详细信息,我们将解释土卫六奇怪的表面结构是如何形成的。(悠闲/汇编)(原标题:科学家在泰坦干涸的湖床中发现潜在的神秘晶体物质)