В нижних слоях атмосферы Титана идентифицированы молекулы пропилена
Космический аппарат NASA «Cassini» обнаружил пропилен – химическое соединение, используемое для производства пластмассовых контейнеров для хранения пищевых продуктов, автомобильных бамперов и прочих потребительских товаров на Титане – крупнейшем спутнике Сатурна.
Это первый случай обнаружения «пластмассового компонента» на каком-либо астрономическом объекте Солнечной системе, за исключением Земли. Небольшая концентрация ненасыщенного углеводорода — пропилена была идентифицирована в нижних слоях атмосферы Титана при помощи прибора CIRS (Composite Infrared Spectrometer), установленного на борту «Cassini». Этот инструмент предназначен для измерения теплового и инфракрасного излучения Сатурна и его спутников.
Пропилен – первая молекула, которая была обнаружена на Титане при помощи инфракрасного спектрометра CIRS. Идентифицируя одинаковый сигнал на разных высотах в пределах нижних слоёв атмосферы спутника, исследовали обнаружили молекулы, которые с большой долей вероятности являются пропиленом. Детали проводимого исследования опубликованы 30 сентября в журнале Astrophysical Journal Letters.
Как объясняет Conor Nixon планетолог из Goddard Space Flight Center НАСА, пропилен окружает человека в повседневной жизни, ведь он входит в состав цепочки молекул пластмассы, называемой полипропиленом. Nixon, который является ведущим автором научной публикации, отмечает, что все пластмассовые контейнеры в продуктовых магазинах, с утилизационным кодом №5 – это ничто иное как полипропилен.
CIRS может идентифицировать газ, светящийся в более низких слоях атмосферы спутника. Основная проблема в том, чтобы «изолировать» конкретный химический элемент от других газов, витающих вокруг него.
Обнаружение пропилена заполняет таинственный пробел в наблюдениях Титана, которые датируются 1980 годом, когда космический корабль NASA Voyager 1 впервые совершил близкий полёт мимо этого спутника Сатурна.
Voyager 1 идентифицировал много химических компонентов в туманной коричневой атмосфере Титана. В большей степени они относились к углеводородам, входящим в состав нефти и прочих топливных полезных ископаемых Земли.
На Титане углеводороды образуются в результате того, что под воздействие солнечного света происходит распад метана, который является вторым по количеству компонентом в составе атмосферы Титана. Образующиеся в результате распада свободные радикалы могут формировать цепочку углеводорода, состоящую из одного двух и более атомов. Если всего два атома углерода – огнеопасный газовый этан, три – пропан, который является незаменимым топливом для обогрева и выполнения газопламенных работ. Во время исследований Voyager 1 были обнаружены одно-, двух- и четырехатомные цепи углеводорода. В атмосфере Титана был идентифицирован пропан – самый тяжелый углеводород, и пропин – самый легкий. Но трехатомный пропилен Voyager 1 выявить так и не удавалось.
Длительное время исследователи анализировали данные космических аппаратов в поисках «утерянного звена» в атмосфере Титана, но все попытки были безрезультатны. И только детальный анализ данных прибора CIRS «Cassini» позволил идентифицировать молекулы пропилена.
Учёный из Goddard Michael Flasar, который является главным исследователям данных CIRS, отмечает, что провести измерения было чрезвычайно сложно, поскольку сигнал пропилена был чрезвычайно слабым и постоянно «глушился» сигналами более сильных химических соединений.
Данные масс-спектрометра Cassini, используемого для изучения состава атмосферы Титана, неоднократно «намекали» на то, что пропилен может присутствовать в верхних слоях атмосферы спутника. Тем не менее идентифицировать углеводород этого типа учёным так и не удалось.
Метан и прочие углеводороды на Титане выполняют ту же роль, что и вода/водяной пар на Земле. При конденсации метана выпадают «дожди», которые образуют на поверхности спутника «озёра» из углеводородов, а если соединения характеризуются большей молекулярной массой, то на крупнейшем спутнике метана идёт «снег».
