Найбуйнейшы спадарожнік Сатурна парушае адзін з галоўных законаў хіміі

• 3.11.2025, 11:08

Тое, што немагчыма на Зямлі, стала рэальнасцю на Тытане.

На спадарожніку Сатурна Тытан малекулы, якія ніколі б не змяшаліся на Зямлі, змешваюцца, што парушае фундаментальны закон хіміі.

Навукоўцы высветлілі, што халодныя ўмовы на паверхні Тытана, найбуйнейшага спадарожніка Сатурна, дазваляюць простым малекулам у яго атмасферы парушаць адзін з найважнейшых прынцыпаў хіміі. Паводле гэтага прынцыпу, вядомага як «падобнае растваряецца ў падобным», хімічныя злучэнні, якія змяшчаюць як палярныя, так і непалярныя рэчывы, звычайна не змешваюцца, а ўтвараюць асобныя пласты. Але навукоўцы выявілі, што тое, што немагчыма на Зямлі, адбываецца на Тытане. Даследаванне апублікавана ў часопісе PNAS, піша Live Science.

Навукоўцы з здзіўленнем выявілі, што палярная малекула цыяністага вадароду ўтварае стабільныя сумесныя крышталы з непалярнымі вуглевадародамі метанам і этанам на халоднай паверхні Тытана. Гэтыя малекулы звычайна не змешваюцца на Зямлі. Як кажуць даследчыкі, гэта супярэчыць аднаму з галоўных правілаў хіміі, якое сцвярджае, што падобнае растваряецца ў падобным. Гэта значыць, што тое, што немагчыма на Зямлі, адбываецца на Тытане.

Навукоўцам ужо вядома, што ўмовы на паверхні Тытана вельмі падобныя да ўмоў на ранняй Зямлі. У атмасферы найбуйнейшага спадарожніка Сатурна шмат азоту і такіх вуглевадародаў, як метан і этан. Яны цыркулююць у сістэме атмасфера–паверхня, і гэты працэс нагадвае кругаварот вады на Зямлі.

Але дагэтуль навукоўцы не ведалі, што адбываецца з цыяністым вадародам, які ўтвараецца ў выніку рэакцый у атмасферы Тытана. Вуглевадародны склад Тытана, як лічаць даследчыкі, падобны да складу ранняй Зямлі да нараджэння жыцця. Таму вывучэнне Тытана можа паказаць, што адбывалася на нашай планеце да з’яўлення на ёй першых жывых істот. Цыяністы вадарод з’яўляецца адным з будаўнічых блокаў амінакіслот, неабходных для стварэння бялкоў, а таксама азоцістых асноў у РНК і ДНК.

Навукоўцы ўзнавілі ўмовы на паверхні Тытана, змяшаўшы метан, этан і цыяністы вадарод пры тэмпературы каля мінус 183 градусаў Цэльсія. Аналіз гэтай сумесі даў нечаканыя вынікі, якія сведчаць, што злучэнні, якія не могуць змешвацца на Тытане, не проста змешваюцца, а ўзаемадзейнічаюць значна больш цесна, чым хто-небудзь меркаваў.

Навукоўцы высветлілі, што метан і этан могуць пранікаць у крышталічную рашотку замарожанага цыяністага вадароду, утвараючы новую стабільную структуру. У выніку атрымліваецца сумесны крышталь, які ўтрымлівае як палярныя, так і непалярныя малекулы.

Цыяністы вадарод з’яўляецца палярнай малекулай, гэта значыць адзін бок мае станоўчы электрычны зарад, а другі — адмоўны. Гэта азначае, што цыяністы вадарод аддае перавагу звязвацца з іншымі палярнымі малекуламі, прыцягваючы супрацьлеглыя зарады. Метан і этан з’яўляюцца непалярнымі малекуламі. Гэта азначае, што яны маюць станоўчы і адмоўны электрычны зарад на кожным баку малекулярнай структуры. Звычайна палярныя і непалярныя рэчывы не змешваюцца.

Вынікі даследавання паказваюць на больш цеснае ўзаемадзеянне паміж атмасферай Тытана, яго змерзлай паверхняй, а таксама азёрамі і морамі, чым хто-небудзь меркаваў.