science >> Wetenschap >  >> Chemie

De grootste maan van Saturnus kan de sleutel zijn tot schonere motoren

De atmosferische waas van Titan, De grootste maan van Saturnus (hier afgebeeld langs het middengedeelte van Saturnus), wordt vastgelegd in deze afbeelding in natuurlijke kleuren (vak links). Krediet:NASA Jet Propulsion Laboratory, Ruimte Wetenschapsinstituut, Caltech

Een nieuwe ontdekking op de nevel van Titan onthult nieuwe informatie over het verbranden van brandstoffen op aarde.

De scheikundige Alexander Mebel van de Florida International University en een team van internationale onderzoekers hebben de grootste maan van Saturnus bestudeerd. proberen een mysterie te ontrafelen dat broeit onder Titan's dikke, wazige atmosfeer - Hoe komt het dat duinen van koolwaterstoffen op het bevroren oppervlak van de maan bestaan?

Op aarde, de soorten koolwaterstoffen die roet veroorzaken zijn alleen bekend tijdens het verbrandingsproces onder zeer hoge temperaturen. Het zijn de soorten bijproducten die ingenieurs gewoonlijk proberen te elimineren wanneer motoren brandstof verbranden.

Door gegevens van NASA's Cassini-Huygens-sonde te onderzoeken, de onderzoekers hebben vastgesteld dat koolwaterstoffen het type complexe ketens kunnen vormen die de oranjebruine waaslagen van Titan creëren bij temperaturen tot 90 graden Kelvin, dat is ongeveer -298 graden Fahrenheit - dat is bijna 330 graden onder het vriespunt op aarde.

Volgens de onderzoekers is dit levert bewijs dat een reactiepad bij lage temperatuur dat niet eerder werd overwogen een ontbrekende schakel in de chemie van Titan zou kunnen bieden en aanwijzingen zou kunnen opleveren voor de ontwikkeling van complexe chemie op andere manen en planeten, waaronder de aarde.

"Onze berekeningen onthulden het reactiemechanisme, Mebel zei. "We hebben laten zien dat je geen energie nodig hebt om de reactie van naftyl en vinylacetyleen aan te drijven, dus de reactie zou efficiënt moeten zijn, zelfs in de atmosferische omstandigheden bij lage temperatuur en lage druk op Titan."

Wetenschappers hebben de chemie onderzocht die aan het werk is bij het combineren van twee gassen:een bestaande uit een moleculaire structuur met twee ringen die bekend staat als naftylradicalen (linksboven), en de andere bestaat uit een koolwaterstof genaamd vinylacetyleen (linksonder). De witte bollen vertegenwoordigen waterstofatomen en de donkere bollen vertegenwoordigen koolstofatomen. Achter deze 3D-moleculaire representaties bevindt zich een afbeelding van Saturnusmaan Titan, genomen door NASA's Cassini-ruimtevaartuig. Krediet:Wikimedia Commons, NASA Jet Propulsion Laboratory, Caltech, Ruimte Wetenschapsinstituut, John Hopkins University Applied Physics Laboratory, Universiteit van Arizona