Otkriće na Saturnovom mjesecu Titanu uzdrmalo je temelje onoga što su naučnici do sada smatrali osnovnim pravilom hemije. U ekstremnoj hladnoći Titanove površine, molekule za koje se vjerovalo da se ne mogu povezati uspjele su da se spoje i stvore čvrste kristalne strukture kakve do sada nisu viđene u Sunčevom sistemu.
Ova “vanzemaljska materija”, kako navodi novo istraživanje, mogla bi biti ključna za razumijevanje ne samo geologije Titana, već i hemijskih procesa koji prethode nastanku života širom svemira, piše Science Alert.
Titan, najveći Saturnov mjesec i veći čak od planete Merkura, odavno fascinira naučnike. To je jedini mjesec s gustom atmosferom i jedino poznato mjesto osim Zemlje gdje tekućine stabilno postoje na površini.
Ali, umjesto vode, Titanova jezera, rijeke i mora ispunjeni su metanom i etanom, dok temperatura na površini iznosi lednih -180 °C.
Zbog svoje guste atmosfere bogate dušikom i metanom, Titan je idealan laboratorij za proučavanje prebiotičke hemije, slične onoj koja je postojala na ranoj Zemlji prije pojave života.
Jedna od ključnih molekula na Titanu je cijanovodik (HCN), važan sastojak u stvaranju aminokiselina i nukleobaza, osnovnih gradivnih blokova života.
Naučnici iz NASA-inog Laboratorija za mlazni pogon (JPL) pokušali su otkriti šta se dešava s ovom molekulom kada iz atmosfere padne na zaleđenu površinu Titana.
U laboratoriji su simulirali Titanove uslove i otkrili nešto neočekivano: kristali cijanovodika su pokazali neobične promjene kada su bili u kontaktu s tekućim metanom i etanom.
Zbunjeni rezultatima, NASA-in tim je potražio pomoć od kemičara sa Tehnološkog univerziteta Chalmers u Švedskoj, predvođenih dr. Martinom Rahmom.
„Postavili smo sebi pomalo ludo pitanje mogu li ove promjene značiti da su metan ili etan zapravo pomiješani s cijanovodikom u kristalnoj strukturi? To bi značilo da su se polarne i nepolarne supstance spojile, što se po svim pravilima hemije ne bi smjelo dogoditi,“ rekao je Rahm.
U normalnim okolnostima, polarne i nepolarne molekule se odbijaju, baš kao što se ulje i voda ne mogu pomiješati. No, na ekstremno niskim temperaturama, molekule se kreću mnogo sporije, pa se metan i etan mogu „uvući“ u praznine unutar kristalne rešetke cijanovodika. Tako nastaju nove stabilne strukture, tzv. ko-kristali.
„Naši proračuni pokazali su da su ove neočekivane mješavine stabilne u Titanovim uslovima,“ objašnjava Rahm. „Čak smo simulacijom dobili iste svjetlosne spektre koje je NASA zabilježila u eksperimentu.“
Ovo otkriće ima duboke implikacije: moglo bi objasniti neobične geološke oblike Titana, ali i pružiti uvid u nove oblike hemijskih reakcija koje mogu voditi do stvaranja života.
Ako se cijanovodik, ključan za aminokiseline, može miješati s ugljikovodicima i stvarati stabilne spojeve u tako ekstremnim uvjetima, onda je moguće da se slični procesi odvijaju i na drugim svjetovima širom galaksije.
„Ne moramo ponovo pisati udžbenike iz hemije,“ kaže Rahm. „Ali ovo je sjajan primjer kako priroda ponekad pronađe način da zaobiđe pravila za koja mislimo da su apsolutna.“
Konačna potvrda ovog fenomena mogla bi stići 2034. godine, kada će NASA-ina misija Dragonfly sletjeti na Titan kako bi uzorkovala površinu i istražila sastav ovih misterioznih kristala.
Do tada, ovo otkriće ostaje podsjetnik da univerzum još uvijek krije iznenađenja i da možda, negdje u tim zaleđenim svjetovima, hemija upravo ispisuje prve retke života.