2018.06.29.

Komplex szerves molekulák távoznak az Enceladus jégkérge alól

Az Enceladus jégkérge alól feltörő anyag a Szaturnusz-hold mélyén lévő óceánból eredő molekulákat tartalmaz, az anyagkiáramlás korábbi vizsgálatai azonban csak kisebb (50) molekulatömegű anyagokat tudtak feltárni benne. Egy friss kutatási eredmény alapján azonban nagyobb, komplexebb molekulákat is kilövell az Enceladus, olyan komplex szerves makromolekulákat, amelyek molekulatömege meghaladja a 200-at. A 200-as molekulatömeg a műszerek felső mérési határa volt, a mérésekben kapott molekulák tulajdonságai arra utalnak, hogy ennél jóval nagyobb eredeti „szülő” molekulákból keletkeztek, azok széttöredezésével.
E molekulák a kilövellő „gejzírekben” hordozott porszemcséken találhatóak, s a jelenlétükből a mélybeli óceán fizikai és kémiai folyamataira lehet következtetni. Az Enceladus jég-gejzíreinek jégszemcséi közt jól elkülönülnek a tiszta sós vízből állók és a „sótlan”, azonban szerves anyagokat is hordozók.
A nemzetközi kutatócsoport által elemzett adatokat a Cassini két spektrométere szolgáltatta, egyrészt az Enceladusról elszökő anyagból felépült E-gyűrű szemcséiről, másrészt maguknak a jéggejzíreknek az anyagáról vett minták alapján.

A tömegspektrométer adataiból kiviláglott, hogy a korábban látottnál jóval nagyobb tömegű molekulák is jelen vannak az Enceladusról eredő szemcsékben, az ún. HMOC-k, vagyis nagy tömegű szerves kationok. A különböző, mért molekulatömegekhez társítható eltérő szerves molekulák olyan, igen nagy méretű komplex molekulákból származnak, amelyek az Enceladus óceánjának vizéből, már a kiszabadulásuk után fragmentálódtak. A mért molekulák fizikai és kémiai tulajdonságait számításba véve kizárták, hogy a HMOC-k eredete más lehetne, mint az Enceladus mélybeli óceánjában lévő komplex szerves anyagok. Az ilyen, nagy méretű szerves molekulák összetételéről a következőket feltételezik a kapott adatok és a Cassini spektrométereinek működési tulajdonságai alapján: vagy térhálós vagy polimerizált szerkezetűek, aromás vagy alifás alegységek építik fel, oxigént, és valószínűleg nitrogént is tartalmazó funkciós csoportokkal (funkciós csoportnak a nagy méretű molekulák kémiai reakcióiért felelős részeit hívjuk).

Ezek keletkezésére és távozására is született elmélet: az Enceladus óceánja alatt meghúzódó szilárd magban az árapályfűtés okán hidrotermális folyamatok alakulnak ki, nagy nyomáson és magas hőmérsékleten jöhetnek létre a szerves molekulák. A mi óceánjaink mélyén talált hidrotermális kürtőkéhez hasonló folyamatok hatására a molekulák az óceán vizébe jutnak, Azután az óceánban keletkező gázbuborékok a felszín felé haladva magukkal hozzák a szerves anyagokat, majd az óceán felszínén e buborékok szétpattanásával a szerves molekulák a felszínen egy vékony filmréteget alkotnak. Azon repedéseknél, ahol azután a mélyből távozó jég-gejzírek feltörnek, e molekulák is kiszabadulnak az óceánból, s kondenzációs magként szolgálnak a velük együtt felszínre törő vízmolekulák számára. Hasonló folyamatok Földünkön is megfigyelhetőek, pl. a sarki óceánok vizének felszín közeli szerves molekulái a vízpermetből kialakuló jégkristály-felhők számára adnak kiváló kondenzmagokat.

A kutatási eredményt a Nature június 27-én közölte.

Landy-Gyebnár Mónika
(További fordítások a szerzőtől facebookon:  Égen – Földön – Föld alatt)

Nincs még értékelés

Értékelés

About the Author: