Dažas vielas, kas uz Zemes nesajaucas, var apvienoties īpaši sasalšanas apstākļos, piemēram, uz Zemes Saturna lielākais pavadonispārkāpjot vienu no pazīstamākajiem ķīmijas likumiem, liecina jauni pētījumi.
Titānsmiglaina oranža pasaule aptuveni 880 miljonu jūdžu attālumā telpair līdzības ar agrīno Zemi, un tā ir vienīgā vieta Saules sistēmā ar biezu atmosfēru, kā arī uz tās virsmas ezeriem un kāpām. Galvenais iemesls, kāpēc zinātnieki pēta Mēnesi, ir mēģināt izdomāt, kā to izdarīt pirmie ķīmiskie soļi dzīvības radīšanā iespējams, ir izvērsusies uz mūsu pašu planētas.
Tagad pētnieku komanda no NASA un Čalmersa universitāte Zviedrijā ir atklājusi, ka uz Titāna aukstā vide ļauj molekulām apvienoties tā, kā zinātnieki nebija domājuši par iespējamu. Tās galvenās ķīmiskās vielas – metāns, etāns un ciānūdeņradis – kopā var veidot kristālus. Parasti ūdeņraža cianīds nesajaucas ar metāns un etānslīdzīgi kā atdalās eļļa un ūdens.
Šis atklājums paver jaunas iespējas, kā dzīvības pamatsastāvdaļas varētu sākties pasaulēs, kuras kādreiz tika uzskatītas par pārāk naidīgām sarežģītai ķīmijai, sacīja Čalmersas ķīmijas profesors Martins Rāms. The komandas papīrskura līdzautors ir Rahms, parādās žurnālā Proceedings of the Nationwide Academy of Sciences.
“Ūdeņraža cianīds ir atrodams daudzās vietās Visumā,” viņš teica paziņojums. “Mūsu pētījuma rezultāti var palīdzēt mums saprast, kas notiek citās aukstās vidēs kosmosā.”
Jauni kosmosa pierādījumi liecina, ka mūsu ūdens varētu būt vecāks par sauli
Titāns, mēness, kas konkurē Merkurs izmēra, acīmredzot pārkāpj pamata ķīmijas likumu, kas saistīts ar elektrisko lādiņu sadalījumu molekulās. Šī īpašība ir pazīstama kā polaritāte. A polārā molekula ir viens gals, kas ir nedaudz negatīvs, wager otrs ir nedaudz pozitīvs, turpretim nepolārai molekulai ir līdzsvaroti lādiņi.
Mashable gaismas ātrums
Īsāk sakot, nepolārās vielas uz Zemes mēdz izšķīdināt nepolāras vielas, un polārās vielas mēdz izšķīdināt polāras vielas – vai, kā Rāms saka, “līdzīgs izšķīdina līdzīgu”.
NASA kosmosa kuģis Cassini notvēra Ligeia Mare, otro lielāko zināmo šķidruma ķermeni uz Saturna pavadoņa Titāna.
Pateicība: NASA / JPL-Caltech / ASI / Cornell
Pētījums sākās, kad NASA zinātnieki mēģināja sajaukt ūdeņraža cianīdu, kas ir ļoti polārs, ar nepolārajām molekulām metānu un etānu gandrīz -300 grādu pēc Fārenheita temperatūrā, kas atbilst Titāna temperatūrai. Kad viņi aplūkoja maisījumus, izmantojot lāzera spektroskopiju, metodi materiāla izpētei, pamatojoties uz to, kā gaisma mijiedarbojas ar to, viņi redzēja, ka ķīmiskās vielas nav mainījušās, wager ir noticis kas cits neparasts.
Čalmersas zinātnieku grupa, kas ir eksperti ūdeņraža cianīda jomā, palīdzēja analizēt datus, atklājot, ka šķidrais metāns un etāns faktiski saplūda ar ūdeņraža cianīdu jauna veida kristālos. Šis atklājums ir aizraujošs astrobiologiem, jo tiek uzskatīts, ka ūdeņraža cianīdam ir bijusi galvenā loma aminoskābes un nukleobāzesproteīnu un DNS celtniecības bloki, sacīja Rāms.
“Tātad mūsu darbs sniedz arī ieskatu ķīmijā pirms dzīvības ārkārtas situācijām un to, kā tas varētu noritēt ekstremālos, neviesmīlīgos apstākļos,” viņš teica.
Titāns ir īpašs mēness, jo tā aukstā atmosfēra, kas piepildīta ar slāpekli un metānu, var atdarināt to, kāda bija jaunā Zeme pirms miljardiem gadu. Tā ir arī vienīgā pasaule visapkārt saule zināms, ka laika apstākļi ir aktīvi, lai gan nokrišņi nav ūdens. Titāna ezeri un jūras ir piepildīti ar metānu un etānu, kas cirkulē caur Titāna atmosfēru, veidojot mākoņus un eļļainu lietu, kas maina ainavu, līdzīgi kā Zemes ūdens cikls.
Jau gadiem ilgi zinātnieki ir domājuši, vai šie šķidrumi varētu arī ļaut notikt dzīvībai nepieciešamajai ķīmijai vai vismaz tādai, kas mums ir pazīstama. Šis jautājums virza NASA 3,35 miljardus dolāru Spāres misijakuru paredzēts palaist 2028. gada jūlijā un sasniegt Titānu sešus gadus vēlāk. Zinātnieki domā, ka Titānā var pastāvēt arī dziļš pazemes šķidra ūdens okeāns, kas, iespējams, spēj uzturēt dzīvību.
Čalmersa komanda izmantoja datoru modeļus, lai modelētu tūkstošiem iespējamo molekulāro kombināciju. Viņi atklāja, ka organiskie savienojumi var iekļūt ūdeņraža cianīda kristāla struktūrā un veidot “kopkristālus”. Tā kā tie varētu pastāvēt Titāna aukstajā temperatūrā un tie atbilst NASA laboratorijas rezultātiem, pastāv liela iespēja, ka šie ķīmiskie maisījumi patiešām rodas uz Titāna, saka zinātnieki.
“Es to redzu kā jauku piemēru, kad ķīmijā tiek pārvietotas robežas, un vispārpieņemts noteikums ne vienmēr tiek piemērots,” sacīja Rāms.
