日本研究人員利用阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列(ALMA)的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，銀河系宇宙射線會影響土星最大衛(wèi)星泰坦大氣中形成含氮有機分子的化學(xué)反應(yīng)。 。

土衛(wèi)六是一個富含碳，貧氧的世界，有機和無機化合物，大氣能源以及液態(tài)烴海洋和湖泊種類繁多。

除地球外，月球是太陽系中唯一的行星體，那里的降雨和季節(jié)性流動的液體侵蝕了地貌。

除了氮和甲烷，乙烷等碳氫化合物的朦朧混合物之外，這個奇特的類似于地球的世界的大氣還包含一系列更復(fù)雜的有機分子。

行星科學(xué)家認為這種化學(xué)成分類似于地球的原始大氣。

在一項新的研究中，東京大學(xué)的Takahiro Iino博士及其同事使用ALMA研究了泰坦大氣中的化學(xué)過程。

研究人員在ALMA數(shù)據(jù)中檢測到兩種有機化合物-乙腈(CH3CN)和其稀有的同位素異構(gòu)體CH3C15N-的信號模糊但確鑿。

Iino博士說：“我們發(fā)現(xiàn)乙腈中14N的豐度高于其他含氮物種(如HCN和HC3N)中的豐度。”

“它與最近用高能宇宙射線對化學(xué)過程進行的計算機模擬相匹配。”

大氣化學(xué)過程中有兩個重要角色：來自太陽的紫外線(UV)和來自太陽系以外的宇宙射線。

該研究的作者解釋說：“在高層大氣中，紫外線會選擇性地破壞包含15N的氮分子，因為在該高度下，與14N相互作用的特定波長的紫外線很容易被吸收。”

“因此，在該高度下產(chǎn)生的含氮物種往往表現(xiàn)出15N的高豐度。”

“另一方面，宇宙射線更深地穿透并與包含14N的氮分子相互作用。”

“結(jié)果，具有14N和15N的分子的豐度存在差異。”

研究小組發(fā)現(xiàn)，平流層中的乙腈在14N中比以前測得的其他含氮分子更豐富。

京都產(chǎn)業(yè)大學(xué)的研究人員佐川英夫說：“我們認為銀河系宇宙射線在其他太陽系物體的大氣中起著重要作用。”

“這個過程可能是普遍的，因此了解宇宙射線在土衛(wèi)六中的作用對于整個行星科學(xué)至關(guān)重要。”