タイタン大気中での隕石による有機分子の衝撃合成

熱化学モデリングと衝撃管実験は、N2/CH4 ガス混合物に加えられる衝撃が有機分子を合成できることを示しています。 したがって、土星の衛星タイタンの大気圏に突入する十分に大きな極超音速流星体は、有機化学を推進するはずである。

そのためには、流星体は、衝撃を発生させるために所定の高度で大気の平均自由行程と比較して十分に大きく、関連する分子を励起して解離させるのに十分な高温を生み出すために経路長ごとに十分なエネルギーを蓄積する必要があります。 カッシーニ探査機は、土星の輪への複数の流星体の衝突を撮影し、ミリメートルからメートルのサイズ範囲での流星の束とサイズ周波数分布の経験的推定を初めて可能にしました。

これらの結果を大気突入モデル、N2/CH4 雰囲気の熱化学的および実験的衝撃生成効率と組み合わせて、HCN、C2H2、および C2H4 の衝撃生成速度と、その結果として生じる H2 生成を計算します。 我々は、流星体がこれらの分子を紫外光子によって駆動される光化学の生成率の最大1%で生成している可能性があり、磁気圏イオンや90〜100nmの紫外光子よりも多くのエネルギーを蓄積している可能性があることを発見した。

さらに、これらの流星体は、関連する紫外線光子や磁気圏イオンが浸透するよりも数百キロメートル低いタイタンの大気中でこれらの有機分子を生成し、生成のピークは高度200〜500キロメートルの間、つまり観察された霞の層で発生します。 したがって、隕石による衝撃分子の生成は、タイタンの大気化学を理解する上で極めて重要である可能性がある。

エリン・E・フラワーズ、クリストファー・F・チャイバ

コメント: 12 ページ、図 6 件主題: 地球と惑星の天体物理学 (astro-ph.EP)引用: arXiv:2307.10293 [astro-ph.EP] (このバージョンの場合は arXiv:2307.10293v1 [astro-ph.EP])ジャーナル参考：惑星。 科学。 J. 4 (2023) 127関連DOI:https://doi.org/10.3847/PSJ/acdfc9詳細を学習することに焦点を当ててください提出履歴From: Erin Flowers[v1] 火曜日、18 7月 2023 14:43:39 UTC (801 KB)https:/ /arxiv.org/abs/2307.10293Aストロ生物学

SpaceRef 共同創設者、エクスプローラーズ クラブ フェロー、元 NASA、アウェイ チーム、ジャーナリスト、宇宙と宇宙生物学、失踪した登山家。