Найбільший супутник Сатурна порушує один із головних законів хімії: цього немає на Землі

Учені з'ясували, що холодні умови на поверхні Титана, найбільшого супутника Сатурна, дають змогу простим молекулам у його атмосфері порушувати один із найголовніших принципів хімії. Згідно з цим принципом, відомим як "подібне розчиняється в подібному", хімічні сполуки, що містять як полярні, так і неполярні речовини, зазвичай не змішуються, а утворюють окремі шари. Але вчені виявили, що те, що неможливо на Землі, відбувається на Титані. Дослідження опубліковано в журналі PNAS, пише Live Science.

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

Вчені з подивом виявили, що полярна молекула ціаністого водню утворює стабільні спільні кристали з неполярними вуглеводнями метаном і етаном на холодній поверхні Титана. Ці молекули зазвичай не змішуються на Землі. Як кажуть учені, це суперечить одному з головних правил хімії, яке свідчить, що подібне розчиняється в подібному. Це означає, що те, що неможливо на Землі, відбувається на Титані.

Вчені вже знають, що умови на поверхні Титана дуже схожі на умови на ранній Землі. В атмосфері найбільшого супутника Сатурна міститься багато азоту і таких вуглеводнів як метан і етан. Вони циркулюють у системі атмосфера-поверхня і цей процес схожий на кругообіг води на Землі.

Але досі вчені не знали, що відбувається з ціаністим воднем, який утворюється внаслідок реакцій в атмосфері Титана. 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.

Вчені відтворили умови на поверхні Титана, змішавши метан, етан і ціаністий водень при температурі близько мінус 183 градуси Цельсія. Аналіз цієї суміші дав несподівані результати, які припускають, що сполуки, які не можуть змішуватися на Титані, не просто змішуються, а взаємодіють набагато тісніше, ніж будь-хто припускав.

Учені з'ясували, що метан і етан можуть проникати в кристалічну решітку замороженого ціанистого водню, утворюючи нову стабільну структуру. У результаті виходить спільний кристал, що містить як полярні, так і неполярні молекули.

Ціанистий 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. Метан і етан 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.

Результати дослідження вказують на тіснішу взаємодію між атмосферою Титана, його замерзлою поверхнею, а також озерами і морями, ніж будь-хто припускав.

Як уже писав Фокус, ще одне дослідження показує, що інший супутник Сатурна, Енцелад, може бути світом, де можливе існування життя.

Також Фокус писав про те, що з міжзоряним об'єктом 3I/ATLAS відбувається щось дивне і це можуть бути інопланетяни.