一项新的研究天体物理学杂志》上已经发现了一些复杂的分子和发生在土卫六表面的反应，土卫六是土星最大的卫星。
我们如何识别单个的化学物质?
即使在地球上，也很难弄清楚物质的化学成分。分子太小，用大多数技术都看不到，所以化学家不得不使用许多其他技术来弄清楚它们的形状和它们的原子是如何排列的。这些技术包括测量原子重量的光谱分析技术，以及通过分子照射不同类型的光并检查其吸收方式的光谱学技术。这就是太阳系天体上的简单气体被识别的数量。但是分子越复杂，就越难确定它到底是什么。
我们对土卫六了解多少?
几十年前我们就知道土卫六上有很多复杂的分子。这些分子存在于月球表面的薄雾中，其中很多是有机的，这意味着它们含有碳和氢，以复杂的结构相互结合。人们认为，28亿年前，地球的表面看起来有点像现在的土卫六。因此，研究土卫六可以提供一些迹象，说明生命开始形成时地球是什么样子的。
1997 - 2017年卡西该任务于2005年在土卫六上着陆了一个探测器，并进行了几次飞越，能够发回更多关于月球的信息。但是航天器只能装这么多仪器。该任务能够发回质谱数据，这些数据可以显示哪些元素存在以及它们的丰度，以及红外光谱数据，这些数据可以提供一些关于原子如何结合在一起的信息。这仍然留下了很多关于到底哪些分子可能存在的猜测。
我们怎样才能知道更多呢?
了解更多信息的一个技巧是在地球上重现土卫六的烟雾。一个不锈钢容器装满了已知存在于土卫六上的适当数量的元素，温度、压力和光线等条件会改变，以反映土卫六。里面的原子就会像土卫六上那样开始反应和结合。然后，不用去太空研究分子，他们可以在地球上更仔细地检查。
几十年来，这项技术一直被用于研究土卫六和其他卫星的烟雾早期的地球．一些研究人员最近利用它来获得土卫六烟雾的更多细节。
这项新研究有什么不同之处?
本研究使用原子力显微镜这是一项相对较新的技术，可以生成单个分子的图像，让我们来看看泰坦烟雾复制所生成的更复杂的分子。原子力显微镜能够获得雾霾中大约12%的大而复杂分子的图像。
他们发现许多分子大多是由碳、氢和氮组成的环相连，呈详细的花边状结构(见上图)。此前，人们曾理论上认为土卫六上存在这种类型的分子，但这是首次证实。
这怎么能用在其他地方呢?
分析化学物质是一门困难的科学，但却非常重要——在进一步研究分子之前，人们需要知道分子是什么。这项技术可以用来研究在实验室中模拟的其他地外表面。
美国宇航局戈达德太空飞行中心的研究太空科学家康纳·尼克松说:“这是我们第一次在这里看到合成化合物的分子结构，与那些被认为导致土卫六大气中橙色烟雾的化合物相似。”
尼克松认为，原子力显微镜将是“一种令人兴奋的天体生物材料样本分析新工具，包括陨石和从行星体返回的样本”。
最后，生物是由复杂的有机分子构成的。研究土卫六上的这些分子可以帮助我们进一步了解地球上的生命是如何形成的，也许，也可以帮助我们了解生命是如何在其他星球上形成的。
澳大利亚皇家学院有一个基于这篇文章的教育资源。你可以访问它在这里．
艾伦Phiddian
Ellen Phiddian是《宇宙》杂志的科学记者。她拥有澳大利亚国立大学化学和科学传播荣誉学士学位和科学传播硕士学位。
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