地球上创造的一种新的外星“矿物”

原标题:地球上创造的一种新的外星“矿物”

这张来自美国宇航局卡西尼号飞船的近红外彩色马赛克照片显示了泰坦北极海洋的阳光闪烁。现在地球上的研究表明,当这些冰冷的碳氢化合物海洋蒸发时,它们可能会留下微小的晶粒,这些晶粒由不同寻常的有机化合物混合而成。

摩根电缆公司制作微型外星环境。她可以激起一个玻璃大小的湖,释放出柔和的雨丝,并激发出其他奇迹来模仿土星卫星泰坦的奇异表面。在这个遥远的世界,气温骤降至零下数百华氏度,液态甲烷和乙烷的河流将山谷塑造成结冰的水冰景观。

“在某种程度上,我们可以在实验室触摸土卫六——尽管它有数百万英里远,”凯布尔说,他是美国宇航局喷气推进实验室天体生物学和海洋世界小组的科学家。

当他们与这些微型世界合作多年时,该团队最新的微型泰坦传真机正在制造波:通过以一种新颖的方式混合乙炔和丁烷,他们创造了一种以前未知类型的“矿物”这种新物质并不完全属于地球矿物的共同定义,因为它仍然需要证实它能在自然界中形成。相反,它在技术上被称为共晶。

科学家在杂志上报道说,这种奇怪的物质很可能不能在地球上自然形成,但是它可能在土卫六富含碳氢化合物的表面上很丰富ACS地球和空间化学。如果是这样的话,这个发现提供了研究这个迷人的月球的进化和环境的新方法——包括它拥有不同于地球上任何事物的生命的潜力。

“我们祈祷它能做一些有趣的事情,”凯布尔谈到这个实验时说。

一件珍品

几年前,凯布尔和她的同事们正在阅读泰坦著名碳氢化合物湖周围奇怪的地层。美国宇航局卡西尼号土星探测任务的数据显示,随着湖泊干涸,一种神秘的物质被遗留下来,就像浴缸排水后留下的渣滓环。该小组想知道,这些残留物是由什么构成的?

当他们开始对各种可能性感到困惑时,研究人员开始认为它应该是土卫六甲烷和乙烷湖中最难溶解的物质。因此,他们瞄准苯和乙烷,它们像油和水一样不容易混合。他们推断,如果一些湖水蒸发掉,苯将是第一个留下的东西。

在实验室里,这些化合物的混合物确实形成了晶体。为了进一步了解它们,该小组向晶体发射激光并记录散射回来的东西,这种方法被称为拉曼光谱,可以揭示分子之间的相互作用及其化学键性质的信息。

凯布尔回忆道:“我的一个同事看了一下光谱,说,嗯,这太奇怪了。”。苯似乎在乙烷周围排列成一种不同寻常的有机晶体。在这个结果的鼓舞下,该团队开始尝试泰坦物质的其他组合,看看可能会形成什么。

2004年法新社-,-:这张美国宇航局在2004年11月24日获得的九张经过处理的图像拼接图,构成了土星卫星泰坦神秘卫星最详细的全景图。右侧的明亮区域和赤道区域被称为世外桃源区域(Xanadu Regio)。科学家们正在积极讨论是什么过程创造了这里看到的奇异的表面亮度模式。这些图像暗示了一个没有明显陨石坑的年轻表面。然而,该活动的确切性质,无论是构造的、风吹的、河流的、海洋的还是火山的,仍有待确定。法新社照片/美国国家航空航天局(照片信用应该读何/法新社/盖蒂图像)

在最新的研究中,他们转向了月球表面可能常见的两种物质,乙炔和丁烷。这两种化合物在室温和压力下都是气体,所以他们把这两种化合物泵入一个小冷冻室,在那里气体遇到一个冷冻的显微镜载玻片。在那里,它们凝聚并最终重新排列成新发现的共晶体。

该团队也很好奇这种奇怪的物质在土卫六的表面温度和压力下会有多稳定。答案是:相当稳定。他们试图向晶体顶部倾倒液态乙烷,就像土卫六阵雨期间可能发生的情况一样。共晶仍然顽固地保持固态。

进入蜻蜓

华盛顿大学的巴蒂斯特·茹瓦诺说,这一发现代表着科学家对遥远世界的思考方式向更复杂的思考方式转变,他不是研究小组的成员。

“如果你不考虑地球的化学和矿物学多样性,你就无法理解地球,”他说。“你不明白为什么会有山;为什么会有火山;为什么有不同类型的地壳;为什么会发生对流,”

其他行星和卫星也是如此。尤其是土卫六,由于其环境的复杂性,在地球上对我们来说似乎出奇地熟悉。沙丘围绕月球赤道起伏。冰冷的“鹅卵石”散落在平原上。湖泊和海洋在它的表面张开。泡沫甚至可以在湖泊的边缘形成。但是土卫六的化学性质与地球截然不同,它含有一系列有毒的有机化合物,在环境中循环。

如果这种新发现的矿物真的存在于土卫六上,能够在实验室创造和操纵它可能有助于解释更多关于月球独特物理特征形成和演化的方式。此外,地球上吸食乙炔的微生物可以从有机化合物中获取能量。也许拟议中的土卫六矿物是外星微生物的集中食物来源——尽管任何关于土卫六上外星生命的谈论仍是猜测。记者也是美国宇航局天体生物学研究所的一员,他警告说,仅仅因为一个环境似乎适合居住,并不意味着它有人居住。

瑞典查尔莫斯理工大学理论化学助理教授马丁·拉姆说:“我对这项工作非常兴奋,它很酷。”。“似乎很少有人做这种工作,我怀疑还有很多共晶有待发现。”

随着美国国家航空航天局蜻蜓任务的最终启动,研究人员将很快了解到更多信息。该任务是一架双四轴飞行器,计划于2034年在土卫六着陆。与此同时,该团队计划继续探索土卫六化合物的混合物,也许冒险与三种有机物质进行更复杂的组合。他们还想研究这些奇怪的共晶体的性质——甚至可能最终能够预测其他晶体何时会在野外形成。

“我们还没到那里,”凯布尔说。“现在,我们在实验室里把各种各样的东西混合在一起,看看会发生什么,这太有趣了。”返回搜狐,查看更多

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