托林(天體物質)

托林（英語：tholin，來源於古希臘語：θολός，意為“不清澈的”）是一種存在於遠離母恆星的寒冷星體上的物質，是一類共聚物分子，由最初的甲烷、乙烷等簡單結構有機化合物在紫外線照射下形成，它並不是單一的純淨物，並沒有確定的化學分子或明確的混合物與之對應。托林在顏色上通常呈淺紅色或棕色。托林無法在今日的地球自然環境下形成，但在外太陽系以冰為主組成的天體表面有極大的含量。

基本介紹

• 中文名：托林
• 外文名：tholin
• 別稱：又譯為“索林” 
• 類型：共聚物分子、複合體分子 
• 套用學科：天文學 

命名

"Tholin" 這個詞是由天文學家卡爾·薩根和他的同事比斯恩·卡哈所創的，用來形容在他們自己的米勒-尤里實驗儀器中混合氣體內獲得的難以定性的物質，而相同的物質也在土衛六大氣層中被發現。它並不是一種特定的物質，但常被用來指行星表面泛紅的有機物質。

特徵

托林在低壓環境下形成時往往分子中包含氮原子，如果在高壓下形成，氮原子就可能位於分子的終端位置。

形成

一個解釋托林形成的理論模型是氮和甲烷分子被高能粒子與太陽輻射分解和離子化後，形成乙烯、乙烷、乙炔和氰化氫等其他小的簡單分子和陽離子，接著形成苯和其他有機分子。這些分子經過聚合成以較大分子為主的氣凝膠，凝結後沉積於星體表面。

土衛六表面托林的形成過程

觀測與發現

太陽系內

在海衛一和土衛六上的托林是富含氮的有機物，這是因為太陽輻射照射這兩顆衛星富含氮和甲烷的大氣層而形成。海衛一的大氣層含有99.9%的氮和0.1%的甲烷，而土衛六的大氣層則是98.4%的氮，1.6%的甲烷和少量的其他氣體。這種大氣層中的衍生物和太陽輻射照射水的包合物與甲烷、乙烷等有機物而產生的“冰托林”是不同的，冥族小天體伊克西翁表面即含有大量冰托林。

在彗星、半人馬小行星以及許多外太陽系的冰衛星表面有許多冰托林存在。土衛六大氣層的橘紅色雲霧和半人馬小行星的表面被認為有托林的存在。

太陽系外

托林可能也在年輕恆星旁的原行星盤中存在，哈勃空間望遠鏡使用近紅外線照相機和多目標分光儀在距離地球220光年的年齡為4.2億年的恆星HR 4796A旁發現。

假設分析

一些科學家假設早期的地球曾經因為受到富含托林的衛星撞擊，使有機物進入地球，成為生命誕生的原始物質。不過因26億年前的大氧化事件，使得地球大氣層中產生氧自由基，致使托林無法在今日的地球上存在。

作用

托林可以成為天體表面防止紫外線輻射的有效屏障。

多種土壤中的細菌以托林作為它們的唯一碳來源，因此托林被認為是自養生物演化出現以前異養生物的第一批食物。