Olajjal és vízzel lehet tele a Szaturnusz legnagyobb holdja
A Szaturnusz legnagyobb holdján, a Titánon olyan kémiai reakciók zajlanak, amelyek a Földön egyszerűen lehetetlenek lennének. A Live Science beszámolója szerint kutatók olyan anyagokat találtak, amelyek képesek együtt létezni, noha elvileg teljesen összeférhetetlenek – például olajszerű szénhidrogének és vízszerű, poláris vegyületek. Ez a felfedezés megkérdőjelezi a kémia egyik alaptörvényét, és új lehetőségeket nyit az élet eredetének kutatásában.
A tudomány egyik legalapvetőbb szabálya szerint a hasonló anyagok oldják egymást: a poláris vegyületek, mint a víz, csak más poláris anyagokkal keverednek, míg a nem poláris molekulák, például az olaj vagy a metán, egymással elegyednek. Ezért nem keveredik a víz és az olaj a Földön. A Titánon azonban valami egészen más történik. A bolygó felszínén uralkodó –183 °C-os hőmérséklet és az oxigénmentes légkör lehetővé teszi, hogy az hidrogén-cianid (egy poláris molekula) stabil kristályszerkezetet alkosson a nem poláris metánnal és etánnal – ami a földi kémia törvényei szerint lehetetlen.
A kutatók laboratóriumban rekonstruálták a Titán extrém körülményeit, és megfigyelték, hogy a metán- és etánmolekulák beékelődnek a hidrogén-cianid kristályrácsába, egyfajta „kettős anyagot” létrehozva. Ez a folyamat, az úgynevezett interkaláció, azt jelenti, hogy a két teljesen eltérő molekula egy közös, stabil szerkezetet alkot. A számítógépes modellek és spektroszkópiai mérések megerősítették, hogy ezek az anyagok valóban együtt maradnak a Titán hőmérsékleti viszonyai között.
A felfedezés jelentőségét nehéz túlbecsülni. A kutatás vezetője, Martin Rahm, a Chalmers Egyetem kémia professzora szerint ez az eredmény „megdönti a kémia egyik alapelvét”, és „új kaput nyit a Naprendszer egzotikus kémiájának megértéséhez.” A tudósok szerint az így kialakuló szilárd szerkezetek a korai Föld kémiai viszonyait is modellezhetik, hiszen a Titán légköre sok szempontból hasonlít a bolygónk több milliárd évvel ezelőtti állapotára.
A felfedezés egyben kulcsfontosságú lehet az élet keletkezésének megértésében is. Athena Coustenis, a párizsi Meudon Obszervatórium bolygókutatója szerint a jövőbeli adatok segíthetnek azonosítani ezeket a különleges anyagokat a Titán felszínén. A tudós szerint „ezek a szilárd anyagok akár alacsony hőmérsékletű, prebiotikus reakciók színterei is lehetnek”, vagyis hozzájárulhatnak az élet építőelemeinek kialakulásához.
A NASA csapata most azon dolgozik, hogy más, a Titán légkörében kimutatható vegyületekkel – például acetilénnel, ciánoacetilénnel és nitrogénnel – is elvégezzék a kísérleteket. Ha ezeknél is hasonlóan „lehetetlen” elegyedéseket figyelnek meg, az végleg bebizonyíthatja: a Naprendszer kémiai szabályai nem mindenhol ugyanazok, és a Titán akár az élet egyik legváratlanabb bölcsője is lehet.
Olvasd el ezt is!