NASA的卡西尼航天器刚刚发现了一个神秘的冰云最大的月亮,,外观挑战了我们所知道的一切的气氛。
几十年前,NASA的Voyager 1航天器发现了第一次,云已再次出现,它以某种方式由泰坦大气中几乎不存在的化合物组成。那么它来自哪里?
“这种冰云的外观与我们所知道的关于泰坦云形成方式的所有所知,”首席研究员嘉莉·安德森(Carrie Anderson)说来自NASA的Goddard太空飞行中心。
当Voyager 1首先在Titan的云中发现这云时平流层在1980 - 81年的土星飞行中,科学家确定它是由一种称为二氰基乙炔(C4N2)的碳和氮化合物形成的。
C4N2是泰坦的关键化合物,因为它是独特的“化学鸡尾酒”的一部分,它使月亮朦胧,橙色气氛。
但是存在一个问题 - 科学家检测到了C4N2云的形成的平流层。小于1%云所需的C4N2气体凝结和形成。
换句话说,根据我们当前对法律的理解,泰坦平流层中根本没有足够。
快进到现在,NASA的Cassini航天器刚刚从其最新的泰坦Flyby中寄回了数据,以揭示出在巨型月亮平流层中存在相同类型的云,并且仍然是由“不可能”的C4N2制成的。
泰坦是我们太阳系中最令人兴奋的地方之一厚实的烟气气氛。
实际上,泰坦是太阳系中唯一的月亮,已知可以维持如此密集,富含氮气的气氛,它是唯一的天体,除了地球以外表面稳定的液体池。
“在许多方面,土星最大的月亮泰坦是我们迄今为止发现的最类似地球的世界之一,”NASA说。
“泰坦凭借其浓厚的大气和有机化的化学反应,类似于几十亿年前的冰冻版本,在生命开始将氧气泵入我们的大气中之前。”
如果您看泰坦,越过所有橙色的阴霾,您会看到它看起来与我们自己的家园的相似之处:
泰坦的复合图像。学分:NASA
研究人员认为,地球上的过程可能是泰坦大气中发生的事情的关键,形成了它的神秘云。
在地球上,由于水的蒸发和凝结的连续循环,我们的云形成。泰坦的众多类似地球的特征之一是,同样的循环发生在泰坦的对流层- 大气的最低层位于平流层下方 - 但用甲烷而不是水。
有证据表明,泰坦对流层中的事物遵循与我们自己对流层中相同的规则 - 这就是它的各种天气模式被认为是起源的,就像地球上一样。但是,在泰坦北部和南部冬极的平流层中似乎发生了不同的冷凝过程。
正如NASA所解释的,循环模式迫使温暖的气体在极点向下移动,这会导致气体层沉淀在极性平流层的冷却较冷和较冷的层时。
这意味着云在泰坦的平流层中可以形成,因为杆子的气温和压力水平足以使该蒸气凝结成冰并达到一种“平衡”。
“对于凝结的云,这种平衡是强制性的,例如重力定律,”一位研究人员罗伯特·萨缪尔森(Robert Samuelson)说来自NASA的Goddard太空飞行中心。
这一切都很简单,如果不是因为其平流层中的云是由二氰基乙烯(C4N2)制成的,那么泰坦将是完全正常的。
“他的数字没有计算由二氯乙烷制成的云,”NASA说。 “科学家们确定,他们将需要至少100倍的蒸气来形成冰云,其中Cassini的CIRS观察到了云层[复合红外光谱仪]。”
虽然尚未得到证实,但团队的主要假设是为什么这种情况是基于地球大气中存在的云和损害我们的云臭氧层。
正如雷切尔·费尔曼(Rachel Feltman)解释的那样华盛顿邮报地球上方有某些云,完全放弃了凝结的凝结,而是基于冰颗粒的相互作用的一种“固态”化学形成。
这就是污染中基于氯的化学物质从地面进入地球平流层的方式,最终在层,类似的过程可能允许在泰坦平流层中生产C4N2的新供应。
“ [C] Yanoacetylene是一种含有氢,碳和氮的更常见的化合物,当它以冰冷晶体的形式向下移动时,可以用氰化氢覆盖。
如果来自阳光的紫外线撞击了这些双层冰晶之一,则产生的化学反应将释放二氰乙二醇和氢。瞧,云!”
该假设将需要通过进一步的Cassini观察来确认,因此在那之前,Titan的云仍然是一个谜。
并带着卡西尼的使命明年即将结束,时间耗尽。希望太阳系中最艰难的工作太空新型在此之前可以给我们一些答案。
该研究已发表在地球物理研究信。