Самый крупный спутник Сатурна поможет разработать экологичные двигатели

Химик из Флоридского международного университета Александр Мебель и международная команда исследователей изучили самую крупную луну Сатурна, пытаясь разгадать тайну, скрытую под плотной туманной атмосферой: каким образом на ее замерзшей поверхности могут существовать углеводородные дюны? Статья о проведенной работе опубликована в журнале Nature Astronomy.

На Земле углеводороды, производящие сажу, появляются только в процессе сгорания при очень высоких температурах. Это типы побочных продуктов, которые инженеры обычно пытаются устранить, когда двигатели сжигают топливо.
Изучив данные, полученные от зондаNASA «Гюйгенс», исследователи определили углеводороды, способные формировать сложные соединения, создающие оранжево-коричневые слои дымки на Титане при температурах, достигающих 90°К — или минус 183,5°C.

Вверху слева: нафтильные радикалы. Внизу слева: винилацетилен. Белые сферы представляют атомы водорода, а темные — атомы углерода. На заднем фоне: спутник Сатруна Титан / Wikimedia Commons, NASA Jet Propulsion Laboratory, Caltech, Space Science Institute, John Hopkins University Applied Physics Laboratory, University of Arizona

«Наши вычисления раскрыли механизм реакции, — говорит Мебель. — Мы продемонстрировали, что вам не нужна энергия для проведения реакции нафтила и винилацетилена, так что реакция должна быть эффективной даже в условиях низкой температуры и низкого давления на Титане».

На Титане обнаружили бензол — простой углеводород с шестиугольной молекулярной структурой с одним кольцом. Его считают строительным блоком в более крупных углеводородных молекулах с более сложными структурами. Эти многокольцевые углеводородные молекулы известны как полициклические ароматические углеводороды, или ПАУ. Инженеры пытаются избегать производства ПАУ в процессах сгорания на Земле.

Исследование показывает, что ПАУ распространены куда больше, чем ожидалось, и могут производиться даже на низких температурах. Работа Мебеля способна улучшить модели двигателей именно благодаря этой информации.