泰坦星上可能發現了全新的物質

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澳洲核能科技組織(ANSTO)的科學家發現顯示,有種新物質的原子結構很有可能在泰坦星的表面上

泰坦星上的新物質

泰坦星是土星衛星裡最大的一顆,有著非常奇特的世界,太空探側器已經發現其表面上有很多特別的東西,像是冰山還有「魔幻之島」。而現在身在地球的科學家秀出在這外星表面上有更多令人驚奇的東西存在。

澳洲核能科技組織(ANSTO)的科學家利用澳洲同步輻射中心(Australian Synchrotron)的同步加速器,發現一種可能是新的物質物質之原子結構,該物質僅自然存在於泰坦星表面。這種物質是一種苯及乙烷的共晶體結構(基本上為兩種或多種分子以上的化合物構成的晶體),於攝氏零下179.2度(華氏零下290.56度)時才能形成;如此難以想像的低溫正是泰坦星表面的溫度。

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該物質中的苯分子排列非常對稱的環型將乙烷圈在其中;苯就如同形成一個通道,而乙烷就卡在該通道中。

這分子奇怪的地方,是苯分子中的氫原子是位在結構的邊緣,而π鍵卻在中央;在地球的環境下這樣的分子鍵結方式本不可能發生,該鍵結有可能就像冰中的氫鍵的作用力一樣堅固。

這個物質可能是泰坦星的蒸發鹽,意旨是泰坦星上甲烷湖蒸發後所留下的物質,類似於地球上的鹽灘那樣。

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最新發現的共晶體結構示意圖。

一個充滿異味的世界

就如同我們地球一樣,泰坦星上也有一種類似的水循環系統,至少可以說是在太陽系裡最相似於地球的循環了;只是,該循環中的驅動物質不是水,而是由甲烷和乙烷而驅動,形成「碳氫化合物」循環。PIA17473_fig1-600x852

泰坦星的「湖區」。資料來源:NASA/JPL

泰坦星上有一大片甲烷和乙烷構成的海洋,形成大片含有甲烷和乙烷雲層,會下甲烷、乙烷的「雨」回泰坦星冷冰冰的表面上,這些雨會在表面上積累,形成甲烷和乙烷所構成的湖泊。

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新發現的物質很有可能是構成此循環系統的重要一環。在地球上,湖泊蒸發後會有鹽和水合物形成的混合物留下來,這些物質稱為蒸發鹽;而在泰坦星上,湖泊蒸發後所留下來的蒸發鹽,似乎就是這個苯-乙烷共晶體。

探索泰坦星上有別於地球的物質,有助於解開某些泰坦星表面上的特別現象之謎。

這個物質最早是由美國噴射推進實驗室的科學家所發現,但其結構一直到使用澳洲同步輻射中心的同步加速器才確定其分子結構,其特殊結構也讓我們對於太陽系內幾何化學的構築而有有趣的新見解。

效力於ANSTO、也是領導該研究的首席科學家,Helen Maynard-Casely說道:「我們以前以為地球具有由水建構而成的水循環已經很特別了,但我們最近也有證據證實在別的星體上,像是冥王星,也有循環的發生。」

來源: Futurism