Выявлена уникальная цепочка реакций между молекулами в атмосфере Титана

Европейские и американские планетологи обнаружили, что в атмосфере Титана, крупнейшей и самой землеподобной луны Сатурна, происходит уникальная серия химических реакций между углеводородами и цианидами, которые в прошлом считались невозможными. Это открытие радикально меняет представления ученых о химической эволюции Титана, сообщила пресс-служба шведского Технического университета Чалмерса.

"Открытие этих взаимодействий может заметно изменить наши представления о геологии Титана и механизмах появления и существования его причудливых ландшафтов, покрытых озерами, морями и песками из углеводородов. В дополнение к этому, реакции с участием цианидов могут способствовать образованию аминокислот, нуклеотидов и прочих "кирпичиков жизни" в экстремальных условиях", - пояснил доцент Технического университета Чалмерса Мартин Рам, чьи слова приводит пресс-служба вуза.

Как объясняют планетологи, все существующие сложные молекулы можно разделить на два класса - полярные и неполярные - в зависимости от того, как распределен заряд внутри них. К числу первых, в частности, относится вода, а вторых - различные углеводороды и многие похожие на них вещества. В прошлом химики считали, что полярные и неполярные молекулы не смешиваются друг с другом и не образуют устойчивые структуры.

Планетологи обнаружили, что это правило не работает на Титане, при изучении круговорота цианидов в атмосфере и на поверхности данной луны Сатурна. Как показывают замеры с зонда "Кассини", их молекулы, обладающие сильными полярными свойствами, непрерывно возникают в воздушных оболочках Титана, однако их конечная судьба оставалась загадкой для ученых. Для раскрытия их судьбы планетологи воспроизвели в наземной лаборатории те условия, которые царят на Титане, и проследили за взаимодействиями цианидов, метана и этана.

Эти наблюдения неожиданно указали на то, что цианиды и углеводороды взаимодействовали друг с другом и это приводило к формированию сложных структур из цианидов, содержащих в себе вкрапления молекул метана и этана. В результате этого возникали так называемые сокристаллы, кристаллоподобные структуры, состоящие из повторяющихся "узоров" из молекул цианидов и углеводородов.

Более того, планетологи обнаружили, что полученные ими структуры обладали теми же спектральными характеристиками, которые были получены зондом NASA при изучении скоплений цианидов в атмосфере и на поверхности Титана. Эти экзотические сокристаллы, как надеются ученые, будут впервые собраны и изучены в середине следующего десятилетия, когда Титана достигнет следующая миссия NASA, робот-"стрекоза" Dragonfly.

О Титане

Титан представляет собой крупнейшую луну Сатурна, чьи размеры, облик и масса делают его больше похожими на каменистые планеты Солнечной системы, чем на другие луны. Вдобавок, Титан очень похож на Землю с точки зрения климата и геологии, но при этом радикально отличается от нее по температурам и химическому составу.

В частности, на Титане идут метановые дожди и грозы, присутствует эрозия почвы, существуют моря, реки и даже острова, а в его недрах протекают геологические процессы, порожденные гравитационными взаимодействиями с Сатурном. Вдобавок, на этом спутнике планеты-гиганта существуют времена года, а его погодные процессы почти столь же сложны, как и их аналоги на Земле.