Tholin
ソリン（ギリシャ語のθολός（tholós）の後に「かすんでいる」または「泥だらけ」; 「セピアインク」を意味する古代ギリシャ語から）は、単純な炭素の太陽紫外線または宇宙線照射によって形成される多種多様な有機化合物です。二酸化炭素（CO）などの化合物を含む2）、メタン（CH4）またはエタン（C2NS6）、多くの場合、窒素（N2）または水（H2O）。 ソリンは、結合したサブユニットの繰り返し鎖と官能基、通常はニトリルと炭化水素、およびアミンやフェニルなどの分解形態の複雑な組み合わせでできた無秩序なポリマーのような材料です。ソリンは現代の地球では自然に形成されませんが、太陽系の外側の氷体の表面に非常に豊富に見られ、太陽系の外側の惑星や衛星の大気中には赤みがかったエアロゾルとして見られます。
486958アロコスのニューホライズンズカラー合成画像。
表面のソリンから赤色を示しています 水の存在下では、ソリンはプレバイオティクス化学（つまり、生命を構成する基本的な化学物質を形成する非生物化学）の原料になる可能性がそれらの存在は、地球およびおそらく他の惑星の生命の起源に影響を及ぼします。ソリンは大気中の粒子として光を散乱し、居住性に影響を与える可能性が
ソリンは実験室で製造される場合があり、通常、多くの異なる構造と特性を持つ多くの化学物質の不均一な混合物として研究されます。熱重量分析などの技術を使用して、宇宙化学者はこれらのソリン混合物の組成、およびそれらの中の個々の化学物質の正確な特性を分析します。
コンテンツ
1 概要
2 形成
3 生物学的意義
4 発生
4.1 月
4.1.1 巨人
4.1.2 エウロパ
4.1.3 レア
4.1.4 トリトン
4.2 準惑星
4.2.1 冥王星
4.2.2 セレス
4.2.3 マケマケ
4.3 カイパーベルトオブジェクトとケンタウロス 4.4 彗星と小惑星 4.5 太陽系を超えたソリン
5 も参照してください
6 参考文献
概要
ソリンの1つの仮定されたポリマー成分であるポリアクリロニトリルは、ほとんどがニトリル基と
アミノ基を含むポリマーとして化学的に分解された形
です。これは、ソリン混合物を作成するために実験的に使用されます。
「tholin」天文学者によって鋳造された用語カール・セーガンと彼の同僚ビシャン・クヘアは、彼らが彼にして得られた難特徴付ける物質を説明するためのミラー・ユーリー型実験などタイタンの大気中に見られるようなメタン含有ガスの混合物にします。「ソリン」という名前を提案している彼らの論文は次のように述べています。
過去10年間、私たちは宇宙的に豊富なガスCHの混合物からさまざまな複雑な有機固体を研究室で生産してきました。4、C2NS6、NH3、H2O、HCHO、およびH2S。紫外線（UV）光または火花放電によって合成された製品は、茶色の、時には粘着性のある残留物であり、従来の分析化学に対する耐性のために「難治性ポリマー」と呼ばれています。モデルのない説明用語として、「スタータール」というフレーズに誘惑されましたが、「ソリン」（Gkϴὸλος、泥だらけですが、ϴoλòς、金庫室またはドーム）も提案します。
Tholinsは、ある特定の化合物ではなく、むしろを含む分子のスペクトルの記述であるヘテロ、 赤みがかっを与える、有機表面は、特定の惑星の表面上に被覆します。ソリンは、結合したサブユニットの繰り返し鎖と官能基の複雑な組み合わせでできた無秩序なポリマーのような材料です。 SaganとKhareは、「ソリンの特性は、使用するエネルギー源と前駆体の初期の存在量に依存しますが、さまざまなソリン間の一般的な物理的および化学的類似性は明らかです」と述べています。
この分野の一部の研究者は、ソリンの狭義の定義を好みます。たとえば、S.Hörstは次のように書いています。ラボで作成する素材は、TitanやTriton（またはPluto！）などの場所で見つかる素材と似ています。」フランスの研究者はまた、実験室で生成されたサンプルを類似体として説明する場合にのみ、ソリンという用語を使用します。 NASAの科学者はまた、実験室シミュレーションの結果として「ソリン」という言葉を好み、天体の実際の観測には「耐火性残留物」という用語を使用します。
形成
タイタンの大気中のソリンの形成
Tholinsはの主要な成分であり星間。タイタンでは、それらの化学的性質は高地で開始され、固体有機粒子の形成に関与します。それらの重要な要素は、炭素、窒素、および水素です。実験的に合成されたソリンの実験室赤外分光分析により、第一級アミン、ニトリル、およびCHなどのアルキル部分を含む存在する化学基の早期の同定が確認されました。2/ CH3複雑な無秩序な高分子固体を形成します。実験室試験では、Nの暴露から形成された複雑な固体が生成されました2：CH41952年に実施された有名なミラー-ユーリー実験を彷彿とさせる、低温プラズマ条件での放電に対するガス状混合物。
右に示すように、ソリンは、熱分解および放射線分解として知られる一連の化学反応を通じて自然界で形成されると考えられています。これはで始まり、解離及びイオン化分子の窒素（N2）とメタン（CH4）エネルギー粒子と太陽放射による。これに続いて、エチレン、エタン、アセチレン、シアン化水素、およびその他の小さな単純な分子と小さな陽イオンが形成されます。さらなる反応によりベンゼンや他の有機分子が形成され、それらの重合により重い分子のエアロゾルが形成され、それが凝縮して下の惑星表面に沈殿します。低圧で形成されたソリンは、分子の内部に窒素原子を含む傾向がありますが、高圧で形成されたソリンは、末端位置に窒素原子を持っている可能性が高くなります。
これらの大気由来物質は、水とメタン（CH）などの有機化合物のクラスレートの照射（放射線分解）によって代わりに形成されるアイスソリンIIとは異なります。4）またはエタン（C2NS6）。 氷上での放射線誘発合成は、温度に依存しません。
生物学的意義
一部の研究者は、地球はソリンに富む彗星による発達の初期に有機化合物によって播種され、生命の発達に必要な原料を提供しているのではないかと推測しています （これに関する議論についてはミラー-ユーリー実験を参照） 。ソリンは、約24億年前の大酸素化イベント以来、大気中の遊離酸素成分の酸化特性のために、現在の地球には自然に存在し
室内実験何千年もの間持続するかもしれない液体の水の大規模なプールの近くにtholinsは場所を取るためにプレバイオティクス化学の形成を容易にすることができることを示唆している、 との意味合いがある生命の起源、おそらく地球上にし、他の惑星。 また、太陽系外惑星の大気中の粒子として、ソリンは光散乱に影響を与え、惑星表面を紫外線から保護するためのスクリーンとして機能し、居住性に影響を与えます。 実験室シミュレーションが導出に関する残基見出さアミノ酸ならびに尿素重要と、astrobiological含意。
地球上では、多種多様な土壌細菌が、実験室で生産されたソリンを唯一の炭素源として使用することができます。ソリンは、独立栄養生物が進化する前の従属栄養微生物の最初の微生物食品であった可能性が
発生
ホイヘンス着陸船から見たタイタンの表面
。ソリンは、表面と大気中のもやの両方の赤みがかった色の原因であると疑われています。
SaganとKhareは、複数の場所でのソリンの存在に注目しています。「地球の原始的な海洋の構成要素として、したがって生命の起源に関連しています。外惑星とタイタンの大気中の赤い小惑星の成分として。彗星に存在します。炭素質コンドライト小惑星、および惑星前の太陽星雲;そして星間物質の主成分として。」彗星、ケンタウロス、および多くの氷の衛星の表面と、太陽系の外側にあるカイパーベルトの物体は、ソリンの堆積物が豊富です。
月
巨人
タイタンのソリンは、タイタンの大気と表面に見られる窒素とメタンのガス状混合物の照射によって生成される窒素に富む 有機物質です。タイタンの大気は、約97％の窒素、2.7±0.1％のメタン、および残りの微量の他のガスです。タイタンの場合、その大気の霞とオレンジレッドの色は両方ともソリンの存在によって引き起こされていると考えられています。
エウロパ
エウロパの表面の線状の骨折。おそらくソリンで着色されています。
木星の衛星エウロパの着色された領域はソリンであると考えられています。 エウロパの衝突クレーターと尾根の形態は、熱分解と放射線分解が行われる割れ目から流動性物質が湧き出ていることを示唆しています。ヨーロッパで着色されたソリンを生成するには、材料（炭素、窒素、水）の供給源と、反応を促進するエネルギーの供給源が必要です。エウロパの水氷地殻の不純物は、体を再浮上させる氷の火山のイベントとして内部から出現することと、惑星間塵として宇宙から蓄積することの両方であると推定されています。
レア
土星の衛星
レアの後半球はソリンで覆われています。
ニューホライズンズ宇宙船から見た冥王星のスプートニク平原の拡大図
。窒素氷河と赤みがかったソリンを示しています。
土星の衛星レアの後半球の広大な暗い領域は、堆積したソリンであると考えられています。
トリトン
海王星の衛星トリトンは、ソリン特有の赤みがかった色をしていることが観察されています。トリトンの大気は主に窒素であり、微量のメタンと一酸化炭素が含まれています。
準惑星
冥王星
ソリンは準惑星 冥王星で発生し、冥王星の大気の青い色合いだけでなく、赤い色の原因でも冥王星の5つの衛星の中で最大のカロンの北極の赤褐色のキャップは、冥王星の大気から放出され、約19，000を超えて移動したメタン、窒素、および関連ガスから生成されたソリンで構成されていると考えられています冥王星までの距離はkm（12，000マイル）です。
セレス
ソリンは準惑星セレスでドーンミッションによって検出されました。 惑星の表面の大部分は炭素が非常に豊富で、その近くの表面には約20質量％の炭素が 炭素含有量は、地球上で分析された炭素質コンドライト隕石の5倍以上です。
マケマケ
Makemakeは、メタン、大量のエタンとソリン、および少量のエチレン、アセチレン、高質量アルカンが存在する可能性があり、おそらく太陽放射によるメタンの光分解によって生成されます。
カイパーベルトオブジェクトとケンタウロス
ソリンに典型的な赤みがかった色は、28978イクシオンなどの太陽系外の冥王星を含む、多くの太陽系外縁天体の特徴です。ケンタウロスのスペクトル反射率は、表面にソリンが存在することも示唆しています。 古典的なカイパーベルトオブジェクトのニューホライズンズ探査486958アロコスは、その表面にソリンを示唆する赤みがかった色を明らかにした。
彗星と小惑星
ソリンは、67P /チュリュモフゲラシメンコ彗星へのロゼッタミッションによってその場で検出されました。 ソリンは通常、メインベルト小惑星の特徴ではありませんが、小惑星24テミスで検出されています。
太陽系を超えたソリン
ソリンは、ハッブル宇宙望遠鏡に搭載された近赤外線カメラ多天体分光計（NICMOS）を使用して、若い星HR4796Aの恒星系でも検出された可能性が HR 4796システムは、地球から約220光年です。
モデルは、星の紫外線から遠く離れている場合でも、宇宙線の線量は、典型的な星間雲の寿命よりも短い時間で、炭素を含む氷の粒子を完全に複雑な有機物に変換するのに十分である可能性があることを示しています。
も参照してください
生命の起源 –生命が非生物から生じる自然なプロセス
アスファルテン –原油に含まれる重い有機分子物質
ヘモリチン –地球外起源であると主張されているタンパク質
ケロゲン –堆積岩中の固体有機物
PAH世界仮説 –生命の起源に関する仮説
疑似パンスペルミア
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