სატურნის თანამგზავრ ტიტანის ტბებში შეიძლება ქიმიის ფუნდამენტური კანონი ირღვეოდეს
ფოტო: NASA
ახალი კვლევის თანახმად, სატურნის თანამგზავრ ტიტანზე რაღაც უჩვეულო ხდება — იქ ფუნდამენტურად შეუთავსებელი მოლეკულები შეიძლება ერთიანდებოდეს და მყარ მატერიას წარმოქმნიდეს. ასეთი რამ კი მზის სისტემაში სხვაგან არსადაა აღმოჩენილი.
ჩვენს მეზობელ პლანეტათა ბუნებრივი თანამგზავრებიდან ტიტანი ერთ-ერთი ყველაზე საინტერესოა. მეთანისა და ნახშირწყალბადების შემცველ მის ტბებში რთული ქიმიაა, რომელიც სიცოცხლის გასაჩენად საჭირო პრებიოტულ გარემოს ძალიან ჰგავს. ასეთ გარემოში განსაკუთრებით აღსანიშნავია ციანწყალბადი (წყალბადის ციანიდი), რომელიც სათანადო პირობებში სიცოცხლის პოტენციურ "საშენ მასალას" ქმნის. ეს მჟავა ტიტანზე უხვადაა.
ის ძლიერპოლარული მოლეკულაა — მასში ელექტრონები არათანაბრადაა გადანაწილებული. წესით, პოლარული და არაპოლარული მოლეკულები ერთმანეთს განიზიდავს. ეს ნიშნავს, რომ მათ შეერთებას უფრო დიდი ენერგია სჭირდება, ვიდრე განცალკევების შენარჩუნებას. იგივე მექანიზმი უშლის ხელს წყლისა და ზეთის შერევას, რადგან პირველი პოლარულია, მეორე კი — არა.
ყველაფერი იმით დაიწყო, რომ NASA-ს მეცნიერებმა ექსპერიმენტები ჩაატარეს იმის გასაგებად, თუ რა ემართება ციანწყალბადს ტიტანზე. მათი ცდები -180 გრადუს ცელსიუს ტემპერატურაზე წარიმართა, რაც ამ ციური სხეულის ზედაპირულ ტემპერატურას შეესაბამება. ასეთ სიცივეში წყალბადის ციანიდი კრისტალის ფორმას იღებს, მეთანი და ეთანი კი თხევად მდგომარეობაშია. შენიშნეს, რომ ამ პირობებში მიღებულ შენარევებში რაღაც შეცვლილი იყო, რის შესასწავლადაც ქიმიკოსები მიიწვიეს.
სპეციალისტები ამბობენ, რომ თავიდანვე გაუჩნდათ კითხვა, ხომ არ ჰქონდათ საქმე კრისტალურ სტრუქტურასთან, რომელშიც მეთანი ან ეთანი ციანწყალბადთანაა გაერთიანებული — ანუ ხომ არ შეერია ერთმანეთს პოლარული და არაპოლარული ნაერთები? ეს ფუნდამენტურ ქიმიურ კანონს ეწინააღმდეგება.
კვლევის ფარგლებში მეცნიერებმა ისეთსავე დაბალ ტემპერატურაზე წყალბადის ციანიდის კრისტალები გაზარდეს. შემდეგ იქ მეთანი, ეთანი, პროპანი და ბუტანი შეიტანეს, მოლეკულების ვიბრაციის დასაფიქსირებლად კი რამანის სპექტროსკოპიის მეთოდი გამოიყენეს. შედეგად შენიშნეს წყალბადის ციანიდის მცირე ცვლილებები, რომლებმაც მეთანთან და ეთანთან შემხებლობისას იჩინა თავი. ეს მიუთითებს, რომ ისინი ურთიერთქმედებდა. რხევათა ცვლილება იმაზე მიანიშნებდა, რომ ციანწყალბადში წყალბადის ჯაჭვები ამ ნაერთების გავლენით ოდნავ უფრო გასწორდა, გამრუდდა და გაიწელა.
ვარაუდის დასადასტურებლად ავტორებმა კომპიუტერული სიმულაციებიც შექმნეს. დაადგინეს, რომ კრისტალური სტრუქტურის ცარიელ ადგილებში მეთანი და ეთანი შეიძლება შეიჟონოს, შედეგად კი ე.წ. თანაკრისტალები წარმოქმნას, რომლებიც ტიტანის მსგავს ტემპერატურაზე სტაბილურობას ინარჩუნებს.
მეცნიერები ამბობენ, რომ ამგვარი ურთიერთქმედებების გამოვლენის მეშვეობით საშუალება გვეძლევა, რომ ტიტანის გეოლოგია და მისი უჩვეულო ტბები თუ დიუნები უკეთ შევისწავლოთ. ისინი იმედოვნებენ, რომ ეს ჰიპოთეზა რამდენიმე წელში დადასტურდება მისია Dragonfly-ის დახმარებით, რომელიც ციურ სხეულზე უნდა დაეშვას.
ახალი ნაშრომი გამოცემაში Proceedings of the National Academy of Sciences გამოქვეყნდა.

კომენტარები