Неожиданное открытие на спутнике Сатурна меняет представления о химии до зарождения жизни

Исследователей давно интересует крупнейший спутник Сатурна Титан с его ледяной средой, где есть озёра, моря, песчаные дюны и плотная атмосфера, насыщенная азотом, метаном и сложной углеродной химией. Титан имеет общие черты с ранней эволюцией нашей планеты и может дать исследователям ключи к происхождению жизни. Автор: NASA-JPL-Space Science Institute

Исследователи из Технологического университета Чалмерса в Швеции и NASA сделали неожиданное открытие, которое бросает вызов одному из фундаментальных правил химии и расширяет знания о загадочном спутнике Сатурна Титане.

В экстремально холодных условиях Титана обычно несовместимые вещества могут смешиваться. Это открытие расширяет наше понимание химических процессов, предшествовавших возникновению жизни.

Учёные обнаружили, что циановодород (сильно полярная молекула) может образовывать кристаллы с полностью неполярными веществами — метаном и этаном. Такие вещества в норме остаются строго разделёнными, подобно маслу и воде.

«Открытие неожиданного взаимодействия между этими веществами может повлиять на то, как мы понимаем геологию Титана и его странные ландшафты из озёр, морей и песчаных дюн», — говорит Мартин Рам, руководивший исследованием.

Циановодород, вероятно, играет важную роль в абиотическом создании нескольких строительных блоков жизни, например, аминокислот для построения белков и нуклеиновых оснований для генетического кода.

Исследователи использовали компьютерное моделирование и обнаружили, что углеводороды проникают в кристаллическую решётку циановодорода и образуют стабильные новые структуры, известные как ко-кристаллы (co-crystals). Это может происходить при очень низких температурах, характерных для Титана.

Открытие бросает вызов известному химическому правилу «подобное растворяется в подобном», но учёные рассматривают это как пример расширения границ химии.

В 2028 году NASA планирует запустить космический зонд Dragonfly, который достигнет Титана в 2034 году. Цель миссии — изучение пребиотической химии и поиск признаков жизни.

Титан, крупнейший спутник Сатурна, является вторым по величине спутником в Солнечной системе после Ганимеда. Его атмосфера в 1,5 раза плотнее земной, а температура на поверхности составляет около -180°C. На Титане идут метановые дожди и существуют реки и озёра из жидких углеводородов.