Кристали в озерах супутника Титан можуть викликати зміни в основних принципах хімії.

Тут спостерігаються тверді матеріали, які не зустрічалися ніде в Сонячній системі.

Вчені зробили на супутнику Сатурна Титані відкриття, яке порушує те, що вважалося основоположним законом фізики. В екстремально холодних умовах Титана деякі молекули, які вважалися несумісними, можуть об'єднаються в тверді сполуки, які ніколи не спостерігалися в Сонячній системі, повідомляє Science Alert.

Згідно з висновками команди дослідників, очолюваної хіміком Фернандо Іскьєрдо-Руїсом з Технологічного університету Чалмерса у Швеції, є велика ймовірність, що ця позаземна субстанція виявляється у значних кількостях на Титані.

Супутник Сатурна захоплює вчених. На ньому існують моря й озера з вуглеводнів, які містять складну хімію, близьку до пребіотичної хімії, необхідної для зародження життя. Це не означає, що на Титані може існувати життя, але дає більше даних про умови, в яких воно може зародитися.

Одним із основоположних елементів пребіотичної хімії є ціаністий водень, який під певними умовами здатен формувати сполуки, що можуть слугувати фундаментальними компонентами життя, такими як азотисті основи та амінокислоти. Додатково, ця молекула має високу полярність з нерівномірним розподілом електронів, що надає їй неоднорідний електричний заряд.

Ціанистий водень є дуже розповсюдженим на Титані.

Як правило, полярні та неполярні молекули, такі як метан і етан на Титані, відштовхуються одна від одної. Для їхнього з'єднання потрібно більше енергії, ніж для їхнього розділення. Саме цей механізм перешкоджає змішуванню полярної води з неполярною нафтою.

Під час нового дослідження вчені з Лабораторії реактивного руху NASA вирішили з'ясувати, що відбувається після того, як ця молекула утворюється в атмосфері Титана. Вони провели експерименти при температурах близько -180 градусів Цельсія, що відповідає температурі поверхні супутника Сатурна. За такого екстремально низького рівня температури ціанід водню являє собою кристал, тоді як метан і етан перебувають у рідкій формі.

Після завершення експерименту та аналізу отриманих сумішей, дослідники виявили зміни, які їх зацікавили. Проте вони не могли точно визначити, в чому справа, тому вирішили звернутися за допомогою до хіміків Технічного університету Чалмерса.

"Питання, яке ми собі поставили, було трохи божевільним: чи можна пояснити результати вимірів кристалічною структурою, в якій метан або етан змішаний із ціаністим воднем? Це суперечить хімічному правилу "подібне розчиняється в подібному", яке, по суті, означає, що змішувати полярні та неполярні речовини не повинно бути можливим", - заявив Мартін Рам із Чалмерса.

Науковці повторили експеримент і помітили невеликі, але чіткі зрушення в коливаннях ціановодню після впливу метану та етану, що вказувало на те, що ці несумісні речовини не просто перебували поруч одна з одною, а взаємодіяли. Напрямок цих зрушень вказував на те, що водневі зв'язки в ціановодню злегка зміцнювалися, згиналися і розтягувалися під впливом метану і етану.

Вчені також здійснили комп'ютерне моделювання, яке підтвердило їхні припущення. Метан і етан проходили крізь щілини в кристалічній решітці ціановодню, утворюючи структури, відомі як сокристали, які зберігають свою стабільність при температурах, подібних до тих, що спостерігаються на Титані.

Раніше астрономи відкрили ще 128 нових супутників Сатурна. Таким чином, загальна кількість відомих місяців планети досягла 274.