Найзначніший супутник Сатурна викликає порушення одного з основних хімічних законів: подібного явища немає на нашій планеті (зображення)

На супутнику Сатурна, Титані, відбувається змішування молекул, яке в умовах Землі було б неможливим, що ставить під сумнів основні принципи хімії.

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 запустили власний Telegram-канал. Підписуйтеся, щоб бути в курсі найновіших та найцікавіших новин у сфері 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.

Дослідники вже виявили, що умови на Титані нагадують ті, що були на молодій Землі. Атмосфера найбільшого супутника Сатурна насичена азотом та вуглеводнями, зокрема метаном і етаном. Ці елементи активно взаємодіють у системі атмосфера-поверхня, що викликає процеси, подібні до водного циклу 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.

Дослідники встановили, що метан і етан здатні інтегруватися в кристалічну решітку замороженого ціанистого водню, внаслідок чого виникає нова стабільна форма. В результаті утворюється спільний кристал, який поєднує в собі як полярні, так і неполярні молекули.

Ціанистий водень характеризується полярною структурою, що означає наявність позитивного заряду з одного боку молекули і негативного — з іншого. Це властивість робить ціаністий водень схильним до взаємодії з іншими полярними молекулами, оскільки він притягує протилежно заряджені частини. На відміну від цього, метан і етан є неполярними молекулами. Це вказує на те, що в їхній структурі позитивні та негативні заряди розподілені рівномірно. Як правило, полярні та неполярні речовини не мають схильності до змішування.

Дослідження демонструють, що взаємозв'язок між атмосферою Титана, його крижаною поверхнею та водоймами є більш складним, ніж раніше вважалося.

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.