根據西南研究所和卡內基科學研究所的新研究，在水存在下，在水存在下加熱複雜的有機物可能是泰坦豐富的大氣氮和甲烷氣體的重要來源。
泰坦的豐富大氣氮和甲烷氣體是月球的顯著特徵，可能有助於限制其起源和進化。圖片來源：SWRI。
自1944年被發現以來，土星的月球泰坦大氣的起源，年齡和進化，大約95％的氮和5％的甲烷。
西南研究所的研究員凱利·米勒（Kelly Miller）博士說：“雖然地球直徑僅為40％，但泰坦的氣氛與地球的密度達到了1.5倍，即使重力較低。”
“在泰坦的表面上行走有點像水肺潛水。”
“甲烷的存在對於泰坦大氣的存在至關重要。”
“甲烷被陽光引起的反應去除，並將在大約3000萬年內消失，然後大氣會凍結到表面上。”
“科學家認為內部來源必須補充甲烷，否則氣氛在地質上的壽命短。”
在EN早期研究中，Miller及其同事提出了一個理論模型，即多年來大氣如何發展並得到補充。
他們認為，大量高度複雜的有機材料在泰坦的岩石內部加熱，釋放氮以及甲烷等碳氣體。
然後氣體在表面滲出，在月球周圍形成厚厚的氣氛。
團隊的新實驗證實了這一理論，該實驗將有機材料加熱到250至500攝氏度的壓力下，最多10千射線，以模擬泰坦的內部條件。
這些實驗產生了足夠數量的碳氣體，例如二氧化碳和甲烷，以幫助提供泰坦的大氣儲層。
它們主要基於NASA的Cassini-Huygens Spacecraft Mission的數據，該任務於1997年啟動，並從2004年至2017年探索了土星系統。
“我們的結果表明，甲烷和二氧化碳均形成，兩者之間的比率取決於多種因素，尤其是溫度，並且在較小程度上是起始材料中水和羰基豐度的介電常數，“研究人員”說。
“如果溫度大於250攝氏度，則產生足夠的甲烷來源泰坦的大氣儲層。”
“氮是揮發的，主要是以氨的形式揮發，足夠豐富的含量，至少有50％的泰坦大氣氮。”
“相對於起始有機物的揮發材料的同位素特性與當前對積聚複合有機物和泰坦進化氣氛的性質的限制一致。”
團隊的發現出現在期刊上Geochimica和宇宙化學ACTA。
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KE Miller等。 2025。在泰坦的內部條件下對複雜有機物的實驗加熱支持大氣n的貢獻2和ch4。Geochimica和宇宙化學ACTA390：38-56; doi：10.1016/j.gca.2024.12.026
