Спутник Сатурна Титан более странный, чем считалось: обнаружена невозможная химия

Астрономы выяснили, что молекулы жидкого метана и этана могут смешиваться с замороженными кристаллами цианистого водорода в сочетании, которое до сих пор считалось невозможным. И все это происходит на самом большом спутнике Сатурна под названием Титан. Правила химии на Титане, возможно, придется переписать. Исследование опубликовано в журнале PNAS, пишет Space.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Цианистый водород является полярной молекулой, то есть одна сторона имеет положительный электрический заряд, а другая – отрицательный. Это означает, что цианистый водород предпочитает связываться с другими полярными молекулами, притягивая противоположные заряды.

С другой стороны, метан и этан, которые являются углеводородами, представляют собой неполярные молекулы. Это означает, что они имеют положительный и отрицательный электрический заряд на каждой стороне молекулярной структуры. Обычно полярные и неполярные вещества не смешиваются.

Цианистый водород образуется в атмосфере Титана в результате реакций с ультрафиолетовым излучением Солнца, которое расщепляет углеводороды и превращает их в другие молекулы. Учитывая, что неполярные углеводороды распространены в атмосфере и на поверхности Титана, ученые хотели узнать, что происходит с цианистым водородом после его образования.

Во время экспериментов ученые смешали жидкий метан и этан, из которых состоят моря и озера на Титане, с цианистым водородом, замороженным до минус 180 градусов Цельсия. В итоге они получили неожиданные результаты. Они противоречили правилу "подобное растворяется в подобном", которое означает, что смешивать полярные и неполярные вещества невозможно

Моделирование показало, что метан и этан могут проникать в кристаллическую решетку замороженного цианистого водорода, образуя новую стабильную структуру. Это может происходить при очень низких температурах, таких как на Титане, говорят авторы исследования.

Титан является единственным спутником планеты в Солнечной системе, у которого есть плотная атмосфера. Углеводородный состав Титана, как считают ученые, похож на состав ранней Земли до зарождения жизни. Поэтому изучение Титана может показать, что происходило на нашей планете до того, как на ней появились первые живые существа. Цианистый водород является одним из строительных блоков аминокислот, которые необходимы для создания белков, а также азотистых оснований в РНК и ДНК.

Результаты исследования указывают на еще более тесное взаимодействие между атмосферой Титана, его замерзшей поверхностью, а также озерами и морями, чем кто-либо предполагал. Эти результаты сможет проверить будущий аппарат NASA Dragonfly, который должен прибыть на Титан в 2034 году. Возможно, он сможет обнаружить более сложные и неожиданные химические соединения.

Как уже писал Фокус, еще одно исследование предполагает, что на спутнике Сатурна под названием Энцелад, возможно, есть внеземная жизнь.

Также Фокус писал о том, что спутник Сатурна Мимас, возможно обладает скрытым океаном из жидкой воды.

Еще Фокус писал о том, что физики использовали обычный сахар для поиска неуловимой темной материи.