Saturna lielākā mēness Titāna jaunākie pētījumi liek apšaubīt ilgi pieņemtus ķīmijas likumus. Zviedrijas Čalmersa Tehnoloģiju universitātes zinātnieki, sadarbojoties ar NASA, ir novērojuši parādību, ko līdz šim uzskatīja par neiespējamu.
Ķīmija, kas pārkāpj ierastos likumus
Ir noskaidrots, ka šajā ledainajā pasaulē norisinās ķīmiskas mijiedarbības, kas ir pilnīgā pretrunā ar tradicionālo principu “līdzīgs šķīst līdzīgā”.
Parasti polāras un nepolāras vielas nesajaucas. Tomēr Titānam raksturīgajos apstākļos – aptuveni –180 °C temperatūrā – ūdeņražcianīds kopā ar metānu un etānu veido stabilus kristālus.
Jums varētu patikt šie:
Šādas struktūras dēvē par kokristāliem, un tās pierāda, ka pietiekami ekstremālos apstākļos var rasties negaidīti ķīmiskie savienojumi. NASA Jet Propulsion Laboratory komanda veica eksperimentus, kas atdarina Titāna vidi, sajaucot tieši šīs vielas.
Jauni kristāli, tie paši molekulu veidi
Spektroskopiskā analīze atklāja pilnīgi jaunas kristāliskas formas, lai gan pašas molekulas palika nemainīgas. Vienlaikus Zviedrijas pētnieki ar tūkstošiem datoru modeļu palīdzību pētīja, kā šīs molekulas cietā stāvoklī var savstarpēji sasaistīties.
Rezultāti parādīja, ka ogļūdeņraži iekļaujas ūdeņražcianīda kristāla režģī, veidojot stabilus kokristālus. Teorētiskie modeļi precīzi sakrita ar laboratorijā iegūtajiem gaismas spektru mērījumiem, kas padara novēroto parādību vēl ticamāku un stiprina jaunā procesa realitātes apliecinājumu.
Ko tas vēsta par Titāna attīstību?
Šis atklājums var būtiski mainīt mūsu priekšstatus par Titāna ģeoloģisko attīstību. Uz mēness virsmas atrodams sarežģīts ogļūdeņražu ezeru, upju un jūru tīkls, kā arī kāpas un daudzveidīga virsmas reljefa struktūra.
Ir zināms, ka ūdeņražcianīds Titāna atmosfērā var kristalizēties un kopā ar nokrišņiem nonākt uz virsmas. Līdz šim nebija skaidrs, kas ar šiem kristāliem notiek tālāk, taču tagad tiek pieņemts, ka tie var būt svarīgs faktors virsmas formu veidošanā.
Jums varētu patikt šie:
Iespējamā saikne starp ķīmiju un dzīvības rašanos
Pēc zinātnieku domām, šo vielu mijiedarbība ietekmē ne tikai Titāna reljefu, bet arī tā ķīmisko attīstību. Ūdeņražcianīds ir galvenais savienojums organisko molekulu veidošanā – piemēram, aminoskābju un nukleotīdu, kas savukārt varēja būt pirmie soļi ceļā uz dzīvību.
Sekas astrobioloģijai
Šis atklājums var būt ļoti nozīmīgs arī astrobioloģijā. Titāna vidi bieži salīdzina ar jaunās Zemes apstākļiem: tur ir daudz organisku savienojumu, ir šķidri ogļūdeņraži un apstākļi atgādina planētas agrīno attīstības posmu pirms dzīvības rašanās.
Tāpēc Titānu uzskata par vienu no perspektīvākajiem debess ķermeņiem iespējamās dzīvības pēdu meklējumos. NASA misija “Dragonfly”, kuras starts plānots 2028. gadā, uz Titāna virsmas varētu nolaisties 2034. gadā. Tā būs pirmā tik vērienīgā misija, kurā drons vāks datus par virsmu, atmosfēru un ķīmiskajiem procesiem, meklējot prebiotiskus savienojumus vai pat tiešas dzīvības pazīmes.
Jaunākās zināšanas par polāru un nepolāru vielu mijiedarbību palīdzēs precīzāk plānot šīs misijas eksperimentus.
Plašāka nozīme Visuma izpratnē
Tā kā ūdeņražcianīds ir sastopams ne tikai uz Titāna, bet arī uz citām planētām, komētās un zvaigžņu starpplanetārajā putekļu mākonī, šie atklājumi var pavērt ceļu jaunai izpratnei par Visuma ķīmiskajiem procesiem.
Titāns – auksta, taču dzīvībai labvēlīgu pirmsnosacījumu ziņā daudzsološa pasaule – var izrādīties viens no galvenajiem puzles gabaliņiem atbildē uz jautājumu, kur un kā Visumā varētu būt radušies pirmie dzīvības aizsākumi.
