Молекулы сложные: Атомы и молекулы. Химический элемент. Простые и сложные вещества. Основные классы неорганических веществ. Номенклатура неорганических соединений

На Энцеладе найдены сложные органические молекулы

В шлейфах гейзеров Энцелада существуют крупные органические молекулы, которые могли образоваться в глубинах подповерхностного океана в результате гидротермальной активности. К такому выводу пришли ученые, проанализировавшие данные межпланетной станции «Кассини». Статья опубликована в журнале Nature, кратко о ней рассказывается в пресс-релизе на сайте Европейского Космического Агенства.

Энцелад — один из спутников Сатурна. Его диаметр оценивается в 500 километров, а орбита находится примерно 237 тысячах километров от газового гиганта. Сильный интерес к этому небесному телу возник после 2004 года, когда межпланетная станция «Кассини» обнаружила над южным полюсом спутника огромные водяные шлейфы высотой до 250 километров. Выбросы стали одним из важных указаний на существование глобального подледного океана на спутнике — аналогичного океану на Европе, спутнике Юпитера. Анализ частиц, выброшенных шлейфами Энцелада, позволил определить кислотность океана — он оказался щелочным, подобно раствору аммиака. По первым оценкам ученых, средняя толщина ледяного слоя над ним составляет около 18-22 километров, однако затем исследователи показали, что лед на полюсе может оказаться значительно тоньше — от пяти до двух километров. Помимо воды, углекислого газа, метана и аммиака ученые обнаружили в выбросах большие количества водорода, что указывает на активные гидротермальные процессы на дне океана Энцелада, а также метанол. Все это делает Энцелад одной из интереснейших целей для изучения с точки зрения астробиологии, а сам он может считаться наиболее пригодным известным нам местом для возникновения внеземной жизни, например бактерий.

В новой работе группа астрономов во главе с Фрэнком Постбергом (Frank Postberg) и Нозаиром Хаваджа (Nozair Khawaja) из Гейдельбергского университета сообщает о результатах анализа данных, собранных инструментами CDA (Cosmic Dust Analyzer) и INMS (Ion and Neutral Mass Spectrometer), установленными на аппарате «Кассини», в ходе изучения состава частиц из выбросов Энцелада и кольца E, которое образовано ледяными зернами, поставляемыми спутником.  До сих пор в веществе выбросов обнаруживались только простые органические соединения с молекулярными массами ниже 50 атомных единиц массы, однако теперь ученые сообщают о наличии в ледяных зернах фрагментов крупных органических молекул с массами до 200 атомных единиц массы, состоящие из атомов углерода, водорода, кислорода и азота, которые образуют ароматические и алифатические структуры. В частности, в спектрах были обнаружены линии, соответствующие фрагментам бензола (например, C6H5+ и C6H7+), а также ионам, содержащим атомы азота и кислорода: CH2NH2+, CH2OH+, CH3CHOH+. Кроме того, были найдены кластерные катионы вида H3O(H2O)n+, характерные для водяного льда. Анализ показывает, что содержание органических веществ в ледяных частицах может достигать одного процента от общей массы, а в зернах могут существовать еще более крупные макромолекулы, которые могут иметь молекулярные массы до тысячи атомных единиц массы.

Такие крупные молекулы могут образовываться только в ходе сложных химических процессов, например в результате гидротермальной активности в океане Энцелада, в условиях высоких давлений и температур. Газовые пузырьки (это может быть углекислый газ, метан или водород), поднимающиеся со дна океана, могут уносить с собой органический материал с глубины к ледяной коре, где он образует тонкую пленку. Когда пузырьки лопаются вблизи поверхности океана, то небольшие твердые частицы из органических соединений покрываются оболочкой из замерзшей соленой воды, а затем оказываются захваченными в выбрасываемые в космос шлейфы, где их регистрировал «Кассини».

Подповерхностные океаны, вероятно, существуют на нескольких небесных телах Солнечной системы. Например, недавно ученые пришли к выводу, что на Плутоне подо льдом равнины Спутник может скрываться целый океан полузамерзшей воды. Кроме того, подповерхностные океаны предположительно существуют или могли существовать на спутниках Юпитера Европе, Калисто и Ганимеде, спутниках Сатурна Дионе и Титане, а также на спутнике Нептуна Тритоне и карликовой планете Церере.

Александр Войтюк

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.

В комете Чурюмова — Герасименко содержатся сложные органические молекулы

АстрофизикаПрирода

07.07.2022

986 2 минут чтения

Группа исследователей из Берна изучила данные, собранные в ходе миссии ЕКА «Розетта» на комете 67P/Чурюмова — Герасименко, и впервые обнаружила неожиданное обилие сложных органических молекул. Комета, возможно, способствовала возникновению жизни на Земле.

Кометы — это окаменелости из далеких уголков Солнечной системы, реликты формирования Солнца, планет и спутников. Недавно группа исследователей под руководством Бернского университета впервые выявила неожиданное обилие сложных органических молекул в комете. Результат был получен благодаря анализу данных, собранных во время миссии ЕКА «Розетта» на комете 67P/Чурюмова-Герасименко.

Принесенный на раннюю Землю кометными ударами, этот органический материал, возможно, помог зарождению жизни на основе углерода, какой мы ее знаем.

В середине 1980-х космические агентства отправили флот космических кораблей, чтобы пролететь над кометой Галлея. На борту было несколько масс-спектрометров, измерявших химический состав:

  • о коме, тонкой атмосфере вокруг ледяного ядра кометы из-за сублимации кометных льдов вблизи Солнца;
  • частицы пыли, выходящие из-под навеса после сублимации.

К сожалению, данные, собранные этими приборами, не имели необходимого разрешения для однозначной интерпретации. Теперь, более 30 лет спустя, на помощь ученым пришел масс-спектрометр высокого разрешения ROSINA-DFMS (Rosetta Orbiter Sensor for Ion and Neutral Analysis-Double Focusing Mass Spectrometer). На борту зонда ЕКА «Розетта» ROSINA собирала данные о комете Чурюмова — Герасименко в период с 2014 по 2016 год. Эти данные позволили исследователям впервые пролить свет на сложный органический баланс кометы Чурюмова — Герасименко. Раскрывая все секреты, спрятанные между льдом и пылью.

Открытие сложных органических молекул

Вблизи перигелия, т. е. максимального приближения к Солнцу, сублимация льда на комете Чурюмова — Герасименко вызвала отток лежащих под ней пылевых частиц. Впоследствии они были нагреты солнечным излучением до температуры, превышающей температуру, характерную для поверхности кометы.

Из-за чрезвычайно пыльных условий зонду «Розетта» пришлось отступить на безопасное расстояние чуть более 200 км над поверхностью кометы, чтобы приборы могли работать в стабильных условиях. Таким образом, удалось обнаружить соединения, которые ранее были скрыты в кометной пыли.

Анализируя данные ROSINA, команда из Берна успешно идентифицировала ряд сложных органических молекул, которые никогда ранее не были обнаружены в комете. Нора Хенни, химик из команды ROSINA, объясняет:

Мы обнаружили, например, нафталин, который отвечает за характерный запах нафталина. Мы также обнаружили бензойную кислоту, естественный компонент ладана. Кроме того, мы идентифицировали бензальдегид, который широко используется для придания пище миндального вкуса, и многие другие молекулы.

Данные с кометы Чурюмова — Герасименко показывают разнообразие молекул, сублимирующих из выброшенных частиц пыли. Этот сложный органический материал похож на тот, что найден в метеоритах и дождях Сатурна, что говорит об общем солнечном происхождении.

Многие виды с пребиотической функциональностью также были идентифицированы в органических соединениях, присутствующих в молекуле Чурюмова — Герасименко. Они являются важными посредниками в синтезе биомолекул, таких как сахара и аминокислоты. Анализ данных, таким образом, указывает на вероятность того, что кометы, как основные поставщики органического материала, воздействуя на поверхность Земли, способствовали возникновению жизни на основе углерода.

Помимо идентификации различных сложных молекул, исследователи дали их полную характеристику. Это позволило им сравнить свои результаты с гораздо более крупным случаем органических молекул, найденных в других местах Солнечной системы.

Кометы в Солнечной системе, носители жизни

Хенни объясняет, что в среднем сложный органический баланс Чурюмова — Герасименко идентичен растворимой части метеоритного органического вещества. «Более того, за исключением относительного количества атомов водорода, молекулярный баланс Чурюмова — Герасименко сильно напоминает органический материал, выпадающий на Сатурн из его внутреннего кольца. Как обнаружено масс-спектрометром INMS на борту зонда НАСА «Кассини».

Таким образом, мы не только находим сходство между органическими резервуарами Солнечной системы, но и многие органические молекулы Чурюмова — Герасименко также присутствуют в молекулах Солнечной системы. Сюзанна Вампфлер, астрофизик из Центра космоса и обитаемости (CSH) Бернского университета и соавтор исследования, говорит: «Наши результаты согласуются и подтверждают сценарий общего досолнечного происхождения различных органических резервуаров в Солнечной системе. Это подтверждает, что кометы на самом деле несут материал задолго до рождения нашей Солнечной системы«.

Подпишитесь на нас:Дзен.Новости / Вконтакте / Telegram

Back to top button

сложные словосочетания молекулы | значения и примеры использования

Эти слова часто используются вместе. Нажмите на ссылки ниже, чтобы изучить значения. Или посмотрите другие словосочетания со словом молекула.

Эти примеры взяты из корпусов и источников в Интернете. Любые мнения в примерах не отражают мнение редакторов Кембриджского словаря, издательства Кембриджского университета или его лицензиаров.

Это комплекс молекула , которую слишком сложно синтезировать.

Из архива

Hansard

Пример из архива Hansard. Содержит парламентскую информацию под лицензией Open Parliament License v3.0

.