美國宇航局將土星的月球泰坦描述為迄今為止發現的最類似地球的世界。
在一項發表在地球物理研究信,研究人員介紹了可以被認為是月球的另一種地球質量:一種看似不可能的雲,它可能是由與地球上看到的天氣過程相似的天氣過程所產生的。
幾十年前,NASA的Voyager 1號航天器上的紅外儀器首先發現了這種不可能的雲。雲由稱為二氰基乙烯(C4N2)的基於碳和氮的化合物,該化合物部分負責棕色月亮的橙色霧霾
NASA的卡西尼 - 居民航天器,一直在繞土星軌道上找到了雲的第二個例子。就像較早的發現一樣,雲中包含二氯乙炔,周圍的平流層含有不到雲所需的這種化合物的1%。
雲形成需要凝結,這發生在空氣溫度和壓力可以將蒸氣凝結到冰中時。
當冰和甲烷蒸氣處於平衡狀態時,月球平流層中的雲層形式,但是這裡發現的二氯乙烷蒸氣的量不足以使冰塊處於平衡狀態。科學家說,在泰坦平流層中需要至少增加100倍的蒸氣才能形成冰雲。
“對於凝結的雲,這種平衡是強制性的,例如重力定律,”說研究合著者羅伯特·薩繆爾森(Robert Samuelson),位於馬里蘭州格林貝爾特(Greenbelt)的NASA戈達德太空飛行中心。
然而,科學家認為他們已經在地球上某些雲中發現了這一現象的解釋,以放棄凝結。這些云通過一種“固態”化學形成。
地球平流層的水分很少,但是當含氯的化學物質進入大氣並粘在水冰上時,極性平流層雲會形成,從而導致化學反應產生毀滅性臭氧的氯分子。
類似的過程可能會在泰坦上產生冰雲。含有氫,碳和氮的氰基乙烯可能會塗有氰化氫,因為它向下移動到平流層。來自太陽的紫外線撞擊了這些雙層冰晶之一,可能會導致化學反應,該反應會釋放二氯乙烷和氫以形成雲。
“正如我們對Cassini複合紅外光譜儀的分析478 cm-1冰排放特徵所證明的那樣,這種固態光化學機制消除了對相對較高的C4N2飽和蒸氣壓力相對較高的需求(即使沒有觀察到它們,即使觀察到它們是通過從vapor撰寫的直接凝結過程中產生的,”學習。