Tholin

Tholiny jsou skupina heteropolymerních organických sloučenin vznikajících při ozařování směsi dusíku a jednoduchých organických sloučenin (methan, ethan atp.) slunečním ultrafialovým zářením. Jejich přirozený vznik na Zemi není v současnosti pozorován, protože by docházelo k jejich oxidaci díky kyslíku v atmosféře. Výskyt tholinů však byl zjištěn na některých tělesech vnější Sluneční soustavy – např. na měsíci Titanu nebo trpasličí planetě Plutu.[1][2]

Tvorba

[editovat | editovat zdroj]
Schéma tvorby tholinů v atmosféře Titanu

Vznik tholinů popsal astronom Carl Sagan při provádění experimentu, který simuloval možné reakce v atmosféře Saturnova měsíce Titanu. Při experimentu vznikala obtížně definovatelná směs organických sloučenin, kterou pojmenoval tholiny.[3] Tholin tak není jedna konkrétní sloučenina, ale směs žlutých, okrových či načervenalých organických látek, často polymerní povahy, jejichž složení (a následně i barva) je závislé na vstupních látkách, úrovni radiace, tlaku a dalších podmínkách. Jak je vidět na schématu, vznik tholinů je iniciován disociací a ionizací molekulárního dusíku a methanu slunečním zářením a energetickými částicemi. Tím vznikají prekurzory jako kyselina kyanovodíková, ethan, acetylen, ethylen a další malé molekuly a ionty.[4] Další reakce vedou ke vzniku benzenu a dalších těžších a polymerních látek vedoucích ke tvorbě aerosolu, který v atmosféře koaguluje a následně se deponuje na povrchu tělesa.[5]

Příklad možné struktury tholinu

Výskyt

[editovat | editovat zdroj]

Jak je uvedeno výše, tvorba tholinů byla poprvé potvrzena při výzkumu atmosféry Titanu. Jejich výskyt je pravděpodobný i na Neptunově měsíci Tritonu, který v atmosféře vedle dusíku obsahuje i stopy methanu.

Tholiny jsou pravděpodobně zodpovědné i za načervenalé zbarvení Pluta a jeho měsíce Charonu (zde hlavně v oblasti pólu).[5][6] Také detailněji zkoumaná planetka v Kuiperově pásu Arrokoth má dle fotek ze sondy New Horizons červený povrch, což se opět přisuzuje výskytu tholinů.[7]

Astronomové pozorovali organické molekuly také v červeném protoplanetárním disku u hvězdy HR 4796A vzdálené od Země cca 220 světelných let. Ze spektrálních analýz určili, že červené zbarvení disku způsobují pravděpodobně tholiny a nikoliv jiné látky jako např. oxid železitý.[8]


Laboratorní experiment simulující atmosféru Titanu a vznik tholinu

Odkazy

[editovat | editovat zdroj]

Reference

[editovat | editovat zdroj]
  1. ↑ Jan Píšala. Titan - díl druhý (Co nám řekly Voyagery). (9665) InAstroNoviny [online]. 2004-06-06 [cit. 2015-07-17]. Dostupné v archivu pořízeném z originálu dne 2015-07-20. 
  2. ↑ Pluto - The 'Other' Red Planet (en)
  3. ↑ SAGAN, Carl; YES, Bishun. Tholins: organic chemistry of interstellar grains and gas. Nature. 1979, s. 102. Dostupné online. DOI 10.1038/277102a0. Bibcode 1979Natur.277..102S. 
  4. ↑ MCGUIGAN, M.A.; WAITE, J.H.; IMANAKA, H.; SACKS, R.D. Analysis of Titan tholin pyrolysis products by comprehensive two-dimensional gas chromatography-time-of-flight mass spectrometry. J. Chromatography. 2006, s. 280-288. DOI 10.1016/j.chroma.2006.07.069. 
  5. ↑ a b https://www.youtube.com/watch?v=q6XzpJKl8DU Video: vznik a depozice tholinů na Plutu
  6. ↑ Tholiny na Charonu (en)
  7. ↑ Tholiny na planetce Arrokoth (en)
  8. ↑ Miroslava Hromadová. Organické látky v protoplanetárním disku. OSEL.cz [online]. 2008-01-07 [cit. 2015-09-30]. Dostupné online. 

Externí odkazy

[editovat | editovat zdroj]
  • Logo Wikimedia Commons Obrázky, zvuky či videa k tématu Tholin na Wikimedia Commons