يسمى هذا الجسيم سيكلوبروبنيليدين ، أو C3H2 ، وهو مصنوع من الكربون والهيدروجين. يمكن أن يكون هذا الجزيء البسيط القائم على الكربون بمثابة مقدمة تساهم في التفاعلات الكيميائية التي قد تخلق مركبات معقدة. ويمكن أن تكون هذه المركبات أساس الحياة المحتملة على تيتان.
لوحظ الجزيء لأول مرة عندما استخدم الباحثون مجموعة أتاكاما الكبيرة المليمترية / ما دون المليمتر من التلسكوبات في تشيلي. يلتقط مرصد التلسكوب الراديوي هذا مجموعة من إشارات الضوء ، والتي كشفت عن الجزيء بين الكيمياء الفريدة للغلاف الجوي لتيتان.
قال المؤلف الرئيسي للدراسة كونور نيكسون ، عالم الكواكب في مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا في جرينبيلت بولاية ماريلاند ، في بيان: “عندما أدركت أنني كنت أبحث في سيكلوبروبينيلين ، كان فكرتي الأولى ،” حسنًا ، هذا غير متوقع حقًا “.
تم اكتشاف Cyclopropenylidene في أماكن أخرى عبر مجرتنا ، بشكل أساسي في السحب الجزيئية للغاز والغبار بما في ذلك سحابة الثور الجزيئية. تقع هذه السحابة ، حيث تولد النجوم ، على بعد 400 سنة ضوئية في كوكبة الثور. في هذه السحب ، تكون درجات الحرارة شديدة البرودة بحيث لا يمكن حدوث العديد من التفاعلات الكيميائية.
لكن العثور عليه في جو قصة مختلفة. يمكن لهذا الجزيء أن يتفاعل بسهولة عندما يصطدم بالآخرين ليشكل شيئًا جديدًا. من المحتمل أن يكون الباحثون قادرين على اكتشافه لأنهم كانوا يبحثون في الطبقات العليا من الغلاف الجوي لتيتان ، حيث يحتوي الجزيء على غازات أقل يمكنه التفاعل معها.
قال نيكسون: “تيتان فريد من نوعه في نظامنا الشمسي”. “لقد ثبت أنه كنز دفين من الجزيئات الجديدة.”
Cyclopropenylidene هو ثاني جزيء دائري أو مغلق الحلقة يتم اكتشافه في Titan ؛ الأول كان البنزين في عام 2003. البنزين هو مركب كيميائي عضوي يتكون من ذرات الكربون والهيدروجين. على الأرض ، يوجد البنزين في النفط الخام ، ويستخدم كمادة كيميائية صناعية ويحدث بشكل طبيعي في أعقاب البراكين وحرائق الغابات.
تعد الجزيئات الحلقية مهمة لأنها تشكل حلقات العمود الفقري للقواعد النووية للحمض النووي ، وفقًا لوكالة ناسا.
قال المؤلف المشارك للدراسة ألكسندر تيلين ، عالم الأحياء الفلكية في جودارد ، في بيان: “الطبيعة الدورية لها تفتح هذا الفرع الإضافي من الكيمياء الذي يسمح لك ببناء هذه الجزيئات المهمة بيولوجيًا”.
عندما اكتشف الباحثون سيكلوبروبنيليدين في الغلاف الجوي لتيتان ، نظروا في البيانات التي التقطتها بعثة كاسيني التابعة لناسا. قامت المركبة الفضائية بإجراء 127 رحلة طيران قريبة من تيتان بين عامي 2004 و 2017. اكتشف مطياف الكتلة لكاسيني توقيعًا كيميائيًا لنفس الجزيء ، كما وجد الباحثون.
“إنه جزيء صغير غريب جدًا ، لذلك لن يكون من النوع الذي تتعلمه في الكيمياء بالمدارس الثانوية أو حتى في الكيمياء الجامعية” ، قال ج. لم يشارك مالاسكا في هذه الدراسة ، لكنه يبحث في تيتان.
“كل قطعة وجزء صغير يمكنك اكتشافه يمكن أن يساعدك في تجميع اللغز الضخم لكل الأشياء التي تحدث هناك.”
كما أن اكتشاف سيكلوبروبنيليدين على تيتان يضيف إلى دسيسة القمر.
استكشاف تيتان
يقارن العلماء تيتان بالأرض بسبب صفاتها الفريدة.
يتمتع تيتان بجو كثيف من النيتروجين والميثان ، مما يمنحه مظهرًا برتقاليًا غامضًا. ضغطه الجوي أكبر بنسبة 60٪ من ضغط الأرض ، مما يعني أنه يمارس نوع الضغط الذي تشعر به في قاع حوض السباحة ، وفقًا لوكالة ناسا.
عندما يلمس ضوء الشمس تيتان ، تتفكك جزيئات الميثان والنيتروجين في الغلاف الجوي. هذا يخلق كيمياء عضوية معقدة مثيرة للفضول في الغلاف الجوي لتيتان أسرت العلماء. لا يزال الباحثون يفحصون بيانات كاسيني لمحاولة تحديد بعض التوقيعات الكيميائية التي اكتشفتها المركبة الفضائية.
يحتوي تيتان أيضًا على أجسام سائلة شبيهة بالأرض على سطحه ، لكن الأنهار والبحيرات والبحار مصنوعة من الإيثان السائل والميثان ، والتي تشكل السحب وتسبب الغاز السائل في هطول الأمطار من السماء. يعتقد الباحثون أيضًا أن تيتان لديها محيط مائي سائل داخلي.
والأكثر من ذلك ، أن درجة حرارة السطح شديدة البرودة – 290 درجة فهرنهايت – لدرجة أن الأنهار والبحيرات تشكلت بواسطة غاز الميثان ، بالطريقة التي ساعدت بها الصخور والحمم البركانية في تشكيل الميزات والقنوات على الأرض.
كشفت عملية رسم الخرائط التي أجرتها بعثة كاسيني التابعة لوكالة ناسا أن تيتان مغطى إلى حد كبير بالسهول العضوية ، وهي سهول وكثبان من المواد العضوية التي تمطر على السطح.
وقالت روزالي لوبيز ، كبيرة الباحثين وخبيرة تيتان في مختبر الدفع النفاث ، في بيان: “نحاول معرفة ما إذا كان تيتان صالحًا للسكن”. “لذلك نريد أن نعرف ما هي المركبات من الغلاف الجوي التي تصل إلى السطح ، وبعد ذلك ، ما إذا كانت هذه المادة يمكن أن تمر عبر القشرة الجليدية إلى المحيط أدناه ، لأننا نعتقد أن المحيط هو المكان الذي توجد فيه الظروف الصالحة للسكن.”
يمكن أن يكشف فهم المادة العضوية الموجودة على سطح تيتان المزيد عن تاريخ الأرض. في وقت مبكر ، كان الميثان بدلاً من الأكسجين يهيمن على الغلاف الجوي لكوكبنا. في الواقع ، يمكن أن تكون الأرض المبكرة وتيتان متشابهتين جدًا.
سيتم استكشاف تيتان بواسطة مهمة Dragonfly التابعة لناسا في المستقبل. ستطلق Dragonfly في عام 2026 وتصل إلى تيتان في عام 2034.
ستطير الطائرة بدون طيار بحجم المسبار المريخ عبر الغلاف الجوي السميك لتيتان لزيارة فوهة الارتطام ، حيث يعتقد الباحثون أن المكونات المهمة للحياة اختلطت معًا عندما ضرب شيء تيتان في الماضي ، ربما منذ عشرات الآلاف من السنين.
سيقضي اليعسوب سنتان ونصف في الطيران حول تيتان. لديها مراوح فقط ، مع زلاقات للهبوط ولكن لا توجد عجلات للسماح لها بالتجول فوق السطح. وستستكشف البعثة أيضًا الغلاف الجوي لتيتان وخصائص السطح والمحيطات الجوفية والسائل على السطح.
وقالت ميليسا ترينر ، عالمة الأحياء الفلكية جودارد في وكالة ناسا ونائب الباحث الرئيسي لبعثة دراجونفلاي ، في بيان: “نحن نفكر في تيتان كمختبر حقيقي حيث يمكننا رؤية كيمياء مماثلة لتلك الموجودة في الأرض القديمة عندما كانت الحياة تترسخ هنا”.
قال ترينر: “سنبحث عن جزيئات أكبر من C3H2 ، لكننا نحتاج إلى معرفة ما يحدث في الغلاف الجوي لفهم التفاعلات الكيميائية التي تؤدي إلى تشكل الجزيئات العضوية المعقدة والمطر على السطح.”
“هواة الإنترنت المتواضعين بشكل يثير الغضب. مثيري الشغب فخور. عاشق الويب. رجل أعمال. محامي الموسيقى الحائز على جوائز.”