Крупнейший спутник Сатурна нарушает один из главных законов химии: этого нет на Земле

Ученые выяснили, что холодные условия на поверхности Титана, крупнейшего спутника Сатурна, позволяют простым молекулам в его атмосфере нарушать один из самых главных принципов химии. Согласно этому принципу, известному как "подобное растворяется в подобном", химические соединения, содержащие как полярные, так и неполярные вещества, обычно не смешиваются, а образуют отдельные слои. Но ученые обнаружили, что то, что невозможно на Земле, происходит на Титане. Исследование опубликовано в журнале PNAS, пишет Live Science.

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

Ученые с удивлением обнаружили, что полярная молекула цианистого водорода образует стабильные совместные кристаллы с неполярными углеводородами метаном и этаном на холодной поверхности Титана. Эти молекулы обычно не смешиваются на Земле. Как говорят ученые, это противоречит одному из главных правил химии, которое гласит, что подобное растворяется в подобном. Это значит, что то, что невозможно на Земле, происходит на Титане.

Ученые уже знают, что условия на поверхности Титана очень похожи на условия на ранней Земле. В атмосфере крупнейшего спутника Сатурна находится много азота и таких углеводородов как метан и этан. Они циркулируют в системе атмосфера-поверхность и этот процесс похож на круговорот воды на Земле.

Но до сих пор ученые не знали, что происходит с цианистым водородом, который образуется в результате реакций в атмосфере Титана. 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.

Ученые воспроизвели условия на поверхности Титана, смешав метан, этан и цианистый водород при температуре около минус 183 градуса Цельсию. Анализ этой смеси дал неожиданные результаты, предполагающие, что соединения, которые не могут смешиваться на Титане не просто смешиваются, а взаимодействуют намного теснее, что кто-либо предполагал.

Ученые выяснили, что метан и этан могут проникать в кристаллическую решетку замороженного цианистого водорода, образуя новую стабильную структуру. В результате получается совместный кристалл, содержащий как полярные и неполярные молекулы.

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. Метан и этан 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.

Результаты исследования указывают на более тесное взаимодействие между атмосферой Титана, его замерзшей поверхностью, а также озерами и морями, чем кто-либо предполагал.

Как уже писал Фокус, еще одно исследование показывает, что другой спутник Сатурна, Энцелад, может быть миром, где возможно существование жизни.

Также Фокус писал о том, что с межзвездным объектом 3I/ATLAS происходит что-то странное и это могут быть инопланетяне.