נחשפה הכימיה של הירח טיטאן

צוות חוקרים מאוניברסיטת הוואי חשף את ההרכב הכימי של האטמוספרה הכתומה-חומה של ירחו של כוכב-הלכת שבתאי, טיטאן

צוות חוקרים מאוניברסיטת הוואי חשף את ההרכב הכימי של האטמוספרה הכתומה-חומה של ירחו של כוכב-הלכת שבתאי, טיטאן – הגוף השמימי היחיד במערכת השמש, מלבד הכוכבים נוגה וכדור-הארץ, בעל פני-שטח מוצקים ואטמוספרה דקה. צוות המחקר ערך ניסויי הדמיה המחקים את התגובות הכימיות באטמוספרה של טיטאן תוך שימוש בשיטת אלומות מולקולאריות מצולבות בהן ניתן לעקוב אחר התנגשות פרטנית בין פרודות שונות.

הניסויים שערכו המדענים מראים כי ניתן לייצר טריאצטילן באמצעות התנגשות בודדה בין פרודת רדיקל של אתיניל ובין פרודת דיאצטילן. רדיקל האתיניל מתקבל באטמוספרה של טיטאן באמצעות הפרוק הקרינתי של אצטילן ע”י אור על-סגול. פרוק קרינתי הינו תהליך שבו תרכובת כימית מתפרקת ע”י פוטונים.

“באופן מפתיע, ההדמיות הפוטוכימיות מצביעות על מנגנונים בלתי-עקביים לייצור של פוליאינים (תרכובות בעלות מספר קשרים משולשים, polyynes),” מסביר החוקר הראשי Kaiser.
המנגנון האחראי ליצירה של טריאצטילן אומת אף הוא באמצעות חישובים תיאורטיים נלווים שנעשו ע”י כימאי תיאורטי באוניברסיטת פלורידה. חישובים תיאורטיים אלו מספקים גם את הפיזור התלת-מימדי של אלקטרונים באטומים ומכאן את הרמה האנרגטית הכללית של הפרודה. בכדי ליישם את הממצאים הללו עבור האטמוספרה הממשית של טיטאן, שני מדענים בתחומי כוכבי הלכת, אחד מטייוואן והשני ממכון המחקר Caltech בקליפורניה, ביצעו ניסויי הדמיה פוטוכימיים של אטמוספרת טיטאן. אוסף המידע כולו מרמז כי טריאצטילן עשוי לשמש כיחידת בניין ליצירת תרכובות רב-אצטילניות ארוכות ומורכבות יותר המתפקדות לאחר מכן כחומרי-המוצא לשכבות המהוות את סביבת טיטאן הערפילית.

המחקר מדגים, לראשונה אי-פעם, כי שילוב מושכל של ניסויי הדמיה מעבדתיים עם מחקרים תיאורטיים יכול להאיר רבות על בעיות בלתי-פתורות מזה עשור שהינן בעלות משמעות להבנת המקור וההתפתחות הכימית של מערכת השמש שלנו. החוקרים מקווים לחשוף, בשלב הבא, את התעלומה בדבר אגמי האתאן בטיטאן – שחוזים כי היו קיימים במשך מחצית מאה, אולם עדיין לא נצפו באופן חד-משמעי.

הידיעה מאוניברסיטת הוואי