東京,2月16日(記者陳超)-由日本東京大學的宮野信孝教授領導的研究小組使用阿爾瑪望遠鏡觀察土星的衛星土衛六的大氣,並探測到微量氣體釋放的無線電波。經過分析,首次發現這是太陽系外的輻射「銀河宇宙射線」對土衛六大氣成分的影響。
研究人員表示,這是他們通過將觀測和分析技術與地面望遠鏡相結合而取得的科學成就,相當於直接訪問天體的太空飛行器。結果將於2月17日《天體物理學雜誌》在美國公布。
「泰坦」大氣與地球大氣相似,其主要成分是氮。它的大氣為1.5個大氣壓,在近地表面相對較稠密。土衛六的大氣層含有地球大氣層中沒有的複雜分子氣體,這種氣體可以作為胺基酸形成的基礎,胺基酸是生命的組成部分。因此,了解土衛六大氣的化學過程是現代行星科學的一個重要課題。
使用ALMA望遠鏡,研究小組探測到土衛六大氣高度約300公裡的同溫層有極其罕見(約佔大氣總量的1億分之一)的複雜分子「乙腈」(CHCN)和僅由1%的「氮同位素」發射的微弱無線電波。他們詳細分析了無線電波的特徵,並測定了乙腈的氮同位素含量。此外,根據與近年來大氣化學模擬研究的比較,首次發現太陽系外星系的宇宙射線在土衛六大氣中乙腈的生成中起重要作用。
研究小組認為,在平流層下部有可能產生其他分子,如乙腈,未來將繼續進行大氣化學模擬研究,並在此基礎上利用ALMA望遠鏡進行進一步研究。他們希望利用同位素比率來研究大氣的化學過程,以便更好地了解其他行星(尤其是木星和海王星)的大氣化學,這些行星含有氮化合物,但還不了解它們溶液的形成過程。