В атмосфері Титану виявлено тривуглецеву молекулу

Молекула тривуглецю (C₃), ймовірно, утворюється у верхній атмосфері Титану в результаті реакції великої кількості ацетилену з атомарним вуглецем. Серед понад 150 відомих супутників нашої Сонячної системи найбільший супутник Сатурна Титан є єдиним зі значною атмосферою. І з усіх місць у Сонячній системі Титан є єдиним місцем, крім Землі, на поверхні якого є рідини у вигляді річок, озер і морів.

Титан більший за планету Меркурій і є другим за величиною супутником у нашій Сонячній системі. Супутник Юпітера Ганімед лише трохи більший (приблизно на 2%). Атмосфера Титану складається здебільшого з азоту, як і земна, але тиск на поверхні на 50% вищий, ніж земний. На Титані є хмари, дощі, річки, озера та моря рідких вуглеводнів, таких як метан і етан.

«Титан, де знаходиться густа й різноманітна за хімічним складом атмосфера, виділяється серед крижаних супутників гігантської планети як один із найбільш ретельно вивчених об’єктів у Сонячній системі», — сказав доктор Рафаель Сільва, астроном з Observatório Astronomico de Lisboa та університету. Лісабона.

«Атмосфера Титана працює як хімічний реактор планетарного розміру, виробляючи багато складних молекул на основі вуглецю». «З усіх відомих нам атмосфер у Сонячній системі вона найбільше схожа на ту, яка, на нашу думку, існувала на ранній Землі». «Метан, який на Землі є газом, надає інформацію про геологічні процеси та, можливо, про біологічні процеси».

«Це молекула, яка не виживає довго в атмосфері Землі чи Титану, тому що вона швидко й безповоротно руйнується сонячною радіацією». «З цієї причини на Титані метан повинен поповнюватися геологічними процесами, такими як виділення підземного газу».

У своєму дослідженні доктор Сільва та його колеги проаналізували видимі спектри Титану з високою роздільною здатністю, отримані за допомогою спектрографа UVES з високою роздільною здатністю у видимій частині та ультрафіолету на Дуже Великому Телескопі ESO.

Вони змогли ідентифікувати 97 ліній поглинання метану, а також одну для молекули трикарбону.

«Навіть у спектрах високої роздільної здатності лінії поглинання метану недостатньо сильні з тією кількістю газу, яку ми можемо мати в лабораторії на Землі», — сказав доктор Сільва. «Але на Титані ми маємо цілу атмосферу, і шлях, який світло проходить через атмосферу, може становити сотні кілометрів».

«Це робить різні смуги та лінії, які мають слабкий сигнал у лабораторіях на Землі, дуже помітними на Титані». «У Сонячній системі тривуглецева молекула, яка проявляється у вигляді блакитного випромінювання, досі була відома лише в матеріалі, що оточує ядро ​​комети».

«Ліній поглинання на Титані, які ми пов’язали з трикарбоном, небагато і вони мають низьку інтенсивність, незважаючи на те, що вони дуже специфічні для цього типу молекул, тому в майбутньому будуть проведені нові спостереження, щоб спробувати підтвердити це виявлення».

«Чим більше ми будемо знати про різні молекули, які беруть участь у хімічній складності атмосфери Титана, тим краще ми будемо розуміти тип хімічної еволюції, яка могла дозволити або бути пов’язаною з походженням життя на Землі».

«Вважається, що частина органічної речовини, яка сприяла виникненню життя на Землі, була вироблена в її атмосфері за допомогою процесів, відносно подібних до тих, які ми спостерігали на Титані». Стаття про результати дослідження була опублікована в журналі Planetary and Space Science.