Супутник Сатурна Титан дивніший, ніж вважалося: виявлено неможливу хімію

Астрономи з'ясували, що молекули рідкого метану та етану можуть змішуватися із замороженими кристалами ціаністого водню в поєднанні, яке досі вважалося неможливим. І все це відбувається на найбільшому супутнику Сатурна під назвою Титан. Правила хімії на Титані, можливо, доведеться переписати. Дослідження опубліковано в журналі PNAS, пише Space.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Ціаністий водень є полярною молекулою, тобто одна сторона має позитивний електричний заряд, а інша — негативний. Це означає, що ціаністий водень воліє зв'язуватися з іншими полярними молекулами, притягуючи протилежні заряди.

З іншого боку, метан і етан, які є вуглеводнями, являють собою неполярні молекули. Це означає, що вони мають позитивний і негативний електричний заряд на кожній стороні молекулярної структури. Зазвичай полярні та неполярні речовини не змішуються.

Ціаністий водень утворюється в атмосфері Титану внаслідок реакцій з ультрафіолетовим випромінюванням Сонця, яке розщеплює вуглеводні та перетворює їх на інші молекули. З огляду на те, що неполярні вуглеводні поширені в атмосфері і на поверхні Титана, вчені хотіли дізнатися, що відбувається з ціаністим воднем після його утворення.

Під час експериментів вчені змішали рідкий метан і етан, з яких складаються моря і озера на Титані, з ціаністим воднем, замороженим до мінус 180 градусів Цельсія. У підсумку вони отримали несподівані результати. Вони суперечили правилу "подібне розчиняється в подібному", яке означає, що змішувати полярні та неполярні речовини неможливо

Моделювання показало, що метан і етан можуть проникати в кристалічну решітку замороженого ціанистого водню, утворюючи нову стабільну структуру. Це може відбуватися за дуже низьких температур, таких як на Титані, кажуть автори дослідження.

Титан є єдиним супутником планети в Сонячній системі, у якого є щільна атмосфера. Вуглеводневий склад Титана, як вважають учені, схожий на склад ранньої Землі до зародження життя. Тому вивчення Титана може показати, що відбувалося на нашій планеті до того, як на ній з'явилися перші живі істоти. Ціаністий водень є одним із будівельних блоків амінокислот, які необхідні для створення білків, а також азотистих основ у РНК і ДНК.

Результати дослідження вказують на ще тіснішу взаємодію між атмосферою Титана, його замерзлою поверхнею, а також озерами і морями, ніж будь-хто припускав. Ці результати зможе перевірити майбутній апарат NASA Dragonfly, який має прибути на Титан у 2034 році. Можливо, він зможе виявити більш складні та несподівані хімічні сполуки.

Як уже писав Фокус, ще одне дослідження припускає, що на супутнику Сатурна під назвою Енцелад, можливо, є позаземне життя.

Також Фокус писав про те, що супутник Сатурна Мімас, можливо, має прихований океан із рідкої води.

Ще Фокус писав про те, що фізики використовували звичайний цукор для пошуку невловимої темної матерії.