Titan semble être plus comme la Terre tout le temps, et une nouvelle compréhension de l'atmosphère brumeuse de Titan pourrait fournir des indices sur l'évolution du premier environnement atmosphérique de la Terre et le développement de la vie sur notre planète. Les chercheurs ont découvert une série de réactions chimiques sur la plus grande lune de Saturne qui pourraient protéger la surface de la lune des rayons ultraviolets, comme le fonctionnement de la couche d'ozone de la Terre. Les réactions peuvent également être responsables de la formation des grosses molécules organiques qui composent l'atmosphère orange épaisse et brumeuse de la lune.
Les scientifiques ont compris depuis longtemps que dans la haute atmosphère de Titan, la lumière du soleil brise le méthane en carbone et en hydrogène. Ces éléments réagissent avec l'azote et d'autres ingrédients pour former une brume épaisse d'hydrocarbures complexes qui enveloppe complètement la lune.
Mais récemment, le rôle des polyynes dans l’évolution chimique de l’atmosphère de Titan a été vigoureusement étudié et débattu. Les polyynes sont un groupe de composés organiques avec des liaisons simples et triples alternées, comme le diacétylène (HCCCCH) et le triacétylène (HCCCCCCH). On pense que ces polyynes servent de bouclier anti-UV dans les environnements planétaires et pourraient agir comme de l'ozone prébiotique. Ce serait important pour toute vie tentant de se former sur Titan.
"Même si vous formez des molécules importantes sur le plan biologique (via d'autres réactions) et qu'il n'y a pas d'ozone ou de couche d'ozone, ces molécules ne survivront pas toujours à l'environnement de rayonnement difficile", a déclaré Ralf Kaiser, scientifique principal de l'étude.
Cependant, les processus chimiques sous-jacents qui déclenchent la formation et contrôlent la croissance des polyynes n'ont pas été compris.
Kaiser et ses collègues ont étudié la formation de triacétylène et de plus grandes molécules organiques en laboratoire et dans des simulations informatiques. Ils ont découvert que le triacétylène peut être formé par des collisions entre deux petites molécules dans une réaction qui peut être facilement initiée dans les conditions froides de l'atmosphère de Titan.
Les auteurs suggèrent que le triacétylène, une molécule organique qui pourrait agir comme un bouclier pour le rayonnement ultraviolet, pourrait servir de bloc de construction pour créer des molécules complexes dans l'atmosphère de Titan.
"Les expériences actuelles sont menées avec des molécules contenant uniquement des atomes de carbone et d'hydrogène", a déclaré Kaiser à Space Magazine. "Pour étudier la formation de molécules astrobiologiquement importantes sur Titan, nous devons également" ajouter "de l'oxygène et de l'azote." Kaiser a déclaré qu'ils prévoyaient de faire ce type d'expériences plus tard cette année.
L'équipe a déclaré qu'elle espérait que leur étude expérimentale, théorique et de modélisation combinée agirait comme un modèle et déclencherait une enquête successive bien nécessaire sur la chimie du Titan environnant afin d'avoir une image plus complète des processus impliqués dans le traitement chimique de l'atmosphère de la lune. va émerger.
Légende de l'image principale: Les éléments de construction cruciaux dans les couches de brume organique de Titan et peut-être de la Terre primitive proviennent de réactions chimiques. Crédits images gracieuseté de NASA-JPL, Dr. Xibin Gu, et Reaction Dynamics Group, Université d'Hawaï
Source: PNAS
