Tytan, największy księżyc Saturna, znów zaskakuje chemików i planetologów. W jego gęstej, azotowo-metanowej atmosferze oraz przy temperaturach około minus 180 stopni Celsjusza zachodzi proces, którego nie przewidywały podręczniki. Zespół dr Martina Rahma z Chalmers University wykazał, że silnie polarny cyjanowodór HCN potrafi w niskich temperaturach wbudowywać do swojej struktury niepolarne węglowodory, takie jak metan i etan. Powstają w ten sposób stabilne kryształy mieszane, w których cząsteczki węglowodorów „gościnnie” siedzą w sieci HCN. Taki układ zmienia właściwości materiału i może wpływać na krajobrazy Tytana oraz jego pogodę.
Impulsem były eksperymenty w laboratoriach JPL. Badacze zmieszali ciekły metan i etan z krystalicznym HCN w warunkach podobnych do tych na powierzchni Tytana. Uzyskane widma światła nie zgadzały się z oczekiwaniami. Z pomocą przyszły obliczenia zespołu Rahma. Naukowcy sprawdzili tysiące możliwych ułożeń cząsteczek i pokazali, że metan i etan mogą wślizgiwać się w puste miejsca sieci HCN, tworząc nowe, trwałe konfiguracje. Co ważne, przewidywane widma pokryły się z pomiarami, co wzmacnia wniosek, że takie kryształy mieszane są na Tytanie realne.
Dlaczego to ważne? HCN uznaje się za jeden z kluczowych składników „chemii przedżyciowej”, prowadzącej do powstawania aminokwasów i zasad azotowych. Jeśli HCN tworzy na Tytanie kryształy mieszane z metanem i etanem, to może inaczej magazynować i uwalniać reagenty, wpływając na tempo reakcji i ich kierunek. To z kolei może tłumaczyć niektóre cechy powierzchni, takie jak wydmy czy osady wokół węglowodorowych jezior. Odkrycie poszerza też ogólną wiedzę o tym, jak zachowują się substancje polarne i niepolarne w ekstremalnym chłodzie, a więc ma znaczenie dla wielu zimnych światów w Układzie Słonecznym.
W najbliższych latach więcej odpowiedzi dostarczy misja NASA Dragonfly, która poleci na Tytana, aby zbadać skład powierzchni i znaczenie tych procesów. Nowe wyniki, opisane w Proceedings of the National Academy of Sciences i omówione przez Universe Today, pokazują, że nawet dobrze znane reguły chemii mogą mieć wyjątki, gdy zmienią się warunki środowiska. Tytan pozostaje więc świetnym „laboratorium” do badania chemii sprzed pojawienia się życia.
Ilustracja została przygotowana z użyciem AI na bazie oryginalnego zdjęcia w celu zachowania spójności wizualnej.
Pełna treść źródłowa: Universe Today
