На одному з найбільш загадкових супутників Сонячної системи — Титані, що обертається навколо Сатурна, вчені виявили незвичні кристали. Вони можуть порушувати одне з базових правил хімії — що полярні та неполярні речовини не змішуються.
Це відкриттязробила міжнародна команда науковців під керівництвом хіміка Фернандо Ісх'єрдо-Руїса з Технологічного університету Чалмерса (Швеція). За словами дослідників, такі кристали можуть бути поширеними на поверхні Титана.
«Це дуже цікаві результати, які допомагають краще зрозуміти супутник розміром із Меркурій», — зазначив хімік Мартін Рам із того ж університету.
Титан має озера з метану та вуглеводнів, де відбуваються складні хімічні процеси, схожі на ті, що могли передувати появі життя на Землі. Однією з ключових речовин для таких процесів є синильна кислота (гідрогенціанід), яка на Титані трапляється у великій кількості.
Читайте також:
Обігнав Сатурн. У Юпітера знайшли 12 нових супутників Гідрогенціанід — це полярна молекула, тобто вона має нерівномірний розподіл заряду. Зазвичай такі речовини не змішуються з неполярними,
як-от метан чи етан. Це подібно до того, як вода не змішується з олією.
Дослідження почалося в Лабораторії реактивного руху NASA, де намагалися зрозуміти, що відбувається з гідрогенціанідом у холодній атмосфері Титана. У лабораторії відтворили умови супутника — температуру близько мінус 180 °C, за якої гідрогенціанід перетворюється на кристал, а метан і етан залишаються рідкими.
Після аналізу вчені помітили зміни, які не змогли пояснити, тому залучили хіміків зі Швеції.
«Ми поставили дивне запитання: чи можливо, що метан або етан утворюють кристалічну структуру разом із гідрогенціанідом? Це суперечить хімічному правилу, за яким подібне розчиняється в подібному», — пояснив Рам.
Читайте також:
На межі. Супутник Сатурна Енцелад виявився придатним для життя У ході експериментів науковці вирощували кристали гідрогенціаніду та додавали до них різні вуглеводні. За допомогою спектроскопії вони виявили, що коливання молекул змінилися — тобто речовини взаємодіють, хоча мали б відштовхуватися.
Комп’ютерне моделювання підтвердило: метан і етан можуть «вбудовуватись» у структуру кристалів гідрогенціаніду, утворюючи нові сполуки — так звані співкристали. Такі структури стабільні за умов, подібних до тих, що є на Титані.
«Це відкриття може допомогти зрозуміти, як формуються дивні пейзажі Титана — його моря, озера та дюни», — зазначив Рам.
Підтвердити ці результати зможе місія NASA Dragonfly, яка має прибути на Титан у 2034 році. До того часу, кажуть дослідники, нові кристали нагадують, наскільки непередбачуваною може бути навіть базова хімія.
Читайте також:
Загадкові послання. Мегашторми на Сатурні створюють радіосигнали, над якими вчені ламають голову
