< Новости миссии Мангальян (MOM)

Ученые NASA воссоздали запахи атмосферы Титана

Ученые NASA разработали новый метод по изучению сложного химического состава атмосферы Титана, крупнейшего спутника Сатурна. В лабораторном эксперименте они воссоздали все условия, царящие в атмосфере Титана – температуру и давление газов, химический состав атмосферы. Сравнивая спектры получившейся газовой смеси со спектрами Титана, авторы исследования смогли идентифицировать вещество, ранее обнаруженное АМС «Кассини» в составе дымки, окутывающей этот спутник.

---

Владислава Ананьева

Как оказалось, неизвестное вещество относится к ароматическому ряду непредельных углеводородов, т.е. содержит в своем составе бензольное кольцо. Оно было обнаружено в данных, полученных спектрометром видимого и инфракрасного диапазона (VIMS) АМС «Кассини». 

Спектры Титана, полученные VIMS, говорили о смеси из нескольких различных веществ. Чтобы выяснить состав этой смеси, исследователи соединили в барокамере основные газы, составляющие атмосферу Титана, и дали им прореагировать. Ученые исходили из того, что если в лабораторном эксперименте правильно воссоздать физико-химические условия атмосферы Титана, то химические реакции в барокамере на Земле приведут к образованию тех же веществ, что образуются на Титане.

Проблема, однако, состоит в том, что возможных вариантов начального химического состава слишком много. Грязно-оранжевый цвет Титана вызван сложной смесью углеводородов и азотсодержащих веществ, называемых нитрилами. Органическая химия знает уже сотни тысяч веществ, состоящих из углерода, водорода и азота и обнаруженных в составе ископаемого топлива на Земле или синтезированных искусственно, но их может быть еще больше. 

Сначала исследователи работали с самым простым вариантом «искусственной атмосферы Титана», соединив в барокамере азот и метан. Однако эти эксперименты ни разу не смогли воспроизвести спектры, полученные VIMS. Другие научные группы, исследовавшие поведение газовой смеси из азота и метана, также не смогли добиться успеха. 

Тогда ученые добавили в изучаемую смесь бензол – простейший ароматический углеводород, который уже был обнаружен в составе атмосферы Титана. Считается, что, кроме бензола, на спутнике Сатурна могут быть и другие ароматические вещества, включающие в себя одно или несколько бензольных колец.

И действительно – после добавления бензола спектры «искусственной атмосферы Титана» стали гораздо больше напоминать реальные спектры, полученные VIMS! Как оказалось, лучше всего не идентифицированные спектральные полосы в спектрах Титана соответствуют ароматическим веществам, содержащим азот. Сейчас ученые заняты более тонкой подгонкой состава газовой смеси для еще более точного воспроизведения реальных спектров Титана.

---