Ученые нашли на Титане "нереальное" облако. Снова. / Вчені знайшли на Титані "нереальну" хмару. Знову

Результаты исследований были опубликованы в журнале Geophysical Research Letters.
0Результати досліджень були опубліковані в журналі Geophysical Research Letters
https://saturn.jpl.nasa.gov/news/2941/nasa-scientists-find-impossible-cloud-on-titan-again/
Исследователи предполагают, что в атмосфере Титана реакции происходят внутри частиц льда - в этом случае образующийся ацетилендинитриловый лед не будет иметь прямого контакта с атмосферой, что могло бы объяснить, почему нет равновесия между льдом и парами этого вещества.
0Дослідники припускають, що в атмосфері Титану реакції відбуваються всередині частинок льоду - в цьому випадку ацетилендинітриловий лід, що утворився, - не матиме прямого контакту з атмосферою, що могло б пояснити, чому немає рівноваги між льодом і парами цієї речовини.
Возникает вопрос - откуда у нас такие познания о химии в облаках Титана? Благодаря изучению процессов, формирующих облака, участвующие в разрушении озонового слоя над полюсами Земли! Хотя стратосфера Земли бедна на влагу, там могут образовываться облака. Это тонкие перламутровые или полярные стратосферные облака. В них хлорсодержащие вещества, попавшие в кристаллы водяного льда в виде загрязнений, приводят к химическим реакциям, в результате которых образуются озоноразрушающие молекулы.
0Виникає питання - звідки у нас такі пізнання про хімію процесів в хмарах Титану?
Завдяки вивченню процесів, що формують хмари, які беруть участь в руйнуванні озонового шару над полюсами Землі! Хоча стратосфера Землі бідна на вологу, там можуть утворюватися хмари. Це тонкі перламутрові або полярні стратосферні хмари. Вони місять містять хлоромісткі речовини, що потрапили в кристали водяного льоду у вигляді забруднень і стають причиною хімічних реакцій, в результаті яких утворюються озоноруйнівні молекули.
Итак, первым шагом в предлагаемом процессе является формирование небольших ледяных частиц из цианоацетилена (HC3N). Когда они перемещаются на более низкие высоты, путешествуя через стратосферу Титана, они покрываются цианистым водородом (HCN). На этой стадии ледяные частицы имеют сердцевину и оболочку, состоящие из двух различных химических веществ. Время от времени в частицу влетает фотон ультрафиолетового излучения от Солнца и вызывает ряд химических реакций (смотрите третье изображение), которые могут начаться либо в сердцевине, либо внутри оболочки частицы. В обоих случаях может получиться ацетилендинитриловый лед и водород в качестве продуктов реакции.
0Отже, першим кроком у цьому процесі є формування невеликих крижаних часток з ціаноацетилену (HC3N). Коли вони переміщаються на більш низькі висоти, подорожуючи через стратосферу Титану, вони покриваються ціаністим воднем (HCN). На цій стадії крижані частки мають серцевину і оболонку, що складаються з двох різних хімічних речовин. Час від часу в частку влітає фотон ультрафіолетового випромінювання від Сонця і викликає ряд хімічних реакцій (третє зображення), які можуть початися або в серцевині, або в середині оболонки частки. В обох випадках може вийти ацетилендинітриловий лід і водень в якості продуктів реакції.
Ранее это объяснялось просто - инструменты "Вояджера-1" не обладали достаточной чувствительностью. Однако когда спектрометр "Кассини" успешно провалил задание по обнаружению этого газа, ученые стали думали о другом объяснении этого явления. А что если конденсация тут не работает? Что если тут правит бал химия и ледяные частицы из C4N2 образуются в результате химических реакций с участием ледяных частиц - "химии твердого тела", как назвали эти процессы ученые?
0Раніше це пояснювалося просто - інструменти "Вояджера-1" не мали достатньої чутливістю. Але коли спектрометр "Кассіні" успішно провалив завдання з виявлення цього газу, вчені стали думали про інше пояснення цього явища. А що якщо конденсація тут не працює? Що якщо тут найважливішою є хімія і крижані частки з C4N2 утворюються в результаті хімічних реакцій за участю крижаних часток - "хімії твердого тіла", як назвали ці процеси вчені?
Однако произвести вычисления для облака из ацетилендинитрила не получилось. Для него нужно по крайней мере в 100 раз больше паров, чем то количество, которое зарегистрировал "Кассини"!
0Але зробити обчислення для хмари з ацетилендинітрилу не вийшло. Для нього потрібно принаймні в 100 разів більше пару, ніж та кількість, яку зареєстрував "Кассіні"!
Другой процесс конденсации происходит в стратосфере - области над тропосферой - в северной и южной полярной областях Титана. Течения в атмосфере переносят газы с полюса в теплом полушарии на полюс в холодном полушарии. На холодном полюсе теплый воздух начинает опускаться на все более низкие высоты, где температура и давление воздуха благоприятны для конденсации паров газов в ледяные кристаллы. Пар и лед приходят к точке равновесия, которая определяется температурой и давлением воздушной смеси. Для облаков, образующихся в результате конденсации паров, это равновесие является обязательным, как закон всемирного тяготения. Благодаря этому мы можем определить, сколько пара нужно на ледяное облако.
0Інший процес конденсації відбувається в стратосфері - області над тропосферою - в північній і південній полярній областях Титану. Течії в атмосфері переносять гази з полюса в теплій півкулі на полюс в холодній півкулі. На холодному полюсі тепле повітря починає опускатися на більш низькі висоти, де температура і тиск повітря сприятливі для конденсації пари газів в крижані кристали. Пар і лід приходять до точки рівноваги, яка визначається температурою і тиском повітряної суміші. Для хмар, що утворюються в результаті конденсації пари, ця рівновага є обов'язковою, як закон всесвітнього тяжіння. Завдяки цьому ми можемо визначити, скільки пару потрібно на хмару із льоду.

Резюме
Стать:
чоловік
Рідна мова:
українська
З нами:
з 18 вересня 2016 р. (640 днів)
Діяльність:
445 версій перекладу з загальним рейтингом 1
16 коментарів
Написати StreetAstronomy приватне повідомлення