Одним из небесных тел, на которых возможно развитие жизни , является спутник Сатурна Титан. Как и на Земле, там есть плотная, богатая азотом атмосфера, моря и реки. Однако из-за большого удаления от Солнца температура на Титане гораздо ниже, поэтому и «водоемы» образованы не водой, а простейшими углеводородами – прежде всего метаном.
Команда ученых из европейского отделения IBM провела уникальный эксперимент и воссоздала в лаборатории атмосферные условия Титана. Газовая оболочка спутника Сатурна действительно похожа на земную, но не нынешнюю, а такую, какой она была около 2,8 миллиарда лет назад. Этот период относится к мезоархейской эре, когда фотосинтетические цианобактерии преобразовали атмосферный углекислый газ Земли в газообразный кислород.
На Титане под воздействием ультрафиолета и космических лучей образуются толины – аналоги органических молекул. И хотя астрофизики давно изучают это небесное тело, много загадок остается до сих пор. Так, плохо известен набор молекул, образующих туманы атмосферы Титана.
Последнее исследование, опубликованное в The Astrophysical Journal Letters, позволило установить структуру более чем сотни сложных толинов после их рассмотрения их с помощью атомно-силового микроскопа. Ученые смогли проследить за развитием толинов в различных стадиях и установить их химический состав.
Для своих опытов специалисты использовали информацию, полученную с космического зонда «Кассини», который вращался на орбите Сатурна более десяти лет, но к 2017 году прекратил свое существования, войдя в плотные слои атмосферы газового гиганта.
«Мы залили в сосуд из нержавеющей стали смесь метана и азота, а затем запустили химические реакции посредством электрического разряда, имитируя тем самым условия в атмосфере Титана. Затем мы проанализировали более 100 полученных молекул, составляющих толины Титана, получив изображения с атомным разрешением», – сказано в статье.
Понимание того, как образуются толины, может не только многое прояснить в метановом цикле Титана, но и поможет больше узнать о далеком прошлом нашей планеты . Так, стало известно, что полученные молекулярные структуры способны эффективно поглощать ультрафиолет. Это может означать, что туман защищал от повреждения излучением молекулы ДНК на поверхности ранней Земли.
