На спутнике Сатурна Титане обнаружено загадочное облако, которое состоит из смеси углерода и азота, известной как ацетилендинитрил (C 4 N 2). Этот ингредиент в химическом коктейле, который был обнаружен с помощью космической станции Cassini, окрашивает атмосферу Титана в коричневато-оранжевый цвет.
Несколько десятилетий назад космический аппарат Voyager 1 уже замечал существование подобного облака на Титане. Удивительным было то, что содержание ацетилендинитрила в нем составляло менее 1% от необходимого для конденсации облака объема. Теперь же с помощью аппарата Cassini ученые получили такой же результат, сообщает ZN.UA.
«Появление этого ледяного облака идет в разрез с тем, что мы знаем о процессе их формирования на Титане», — заявил один из исследователей миссии Cassini.
Типичным процессом образования облаков является конденсация. На Земле существует цикл испарения и конденсации. То же происходит и в тропосфере Титана, стойкого к воздействию погодных условий слоя атмосферы спутника, но с метаном вместо воды. В стратосфере, областью над тропосферой, на северном и южном полюсах Титана происходит несколько иной процесс конденсации. В данном случае слои облаков конденсируются, когда глобальная циркуляция заставляет теплые газы тонуть в прохладных регионах полярной стратосферы по мере их снижения.
Облако образуется, когда температура и давление воздуха благоприятны для «трансформации» пара в лед. В этот момент пар и лед достигают точки равновесия, благодаря которому ученые могут вычислить их количество. Вместе с тем, расчеты показали, что для образования облака из ацетилендинитрила необходимо, чтобы на его высоте содержалось более чем в 100 раз больше пара, чем удалось зафиксировать ученым.
По мнению исследователей, это облако образуются не путем конденсации, а в процессе реакций других видов ледяных частиц. Ученые называют это «химией твердого тела». Первым шагом в предлагаемом процессе является формирование ледяных частиц, состоящих из цианоацетилена (HC 3 N). Так как эти кусочки льда перемещаются вниз сквозь стратосферу Титана, они покрываются цианистым водородом (HCN). На этой стадии частицы имеют сердцевину и оболочку, состоящие из разных химических веществ. Время от времени фотон ультрафиолетового света проникает в замороженную оболочку и вызывает ряд химических реакций. Именно этот процесс на выходе может дать водород и ацетилендинитрил.