Эксперимент «Титан в стекле» воссоздает ледяную луну Сатурна в пробирке.

Двойной ледяной спутник Сатурна Титан напоминает альтернативную реальность Земли Изрядная доля головоломок. Это единственный другой мир в нашей солнечной системе, в котором преобладают органические молекулы и украшены озерами и реками. Здесь даже плотная атмосфера, муссонная погода и осадки.

Хотя это не совсем то же самое, что наш дом — его озера полны метана, и дождь, вероятно, обожжет нашу кожу — Титан Это оказалось многообещающей ареной для поиска признаков внеземной жизни.

У НАСА есть планы запустить вертолет, который они описывают как «большой дрон», к Титану в 2027 году с Стрекоза МиссияНадеюсь найти что-нибудь крутое. Но поскольку космическому кораблю НАСА потребуется еще семь лет, чтобы достичь планетарного тела — это примерно в миллиард миль, — многие исследователи работают над изучением окружающей среды Титана здесь, на Земле.

Новый эксперимент, проведенный исследователями из Южного методистского университета, был направлен на то, чтобы сделать это, моделируя условия Титана в пробирке. Титан выглядит странно, но у него много органических молекул с нашей планетой. Но это более прохладное место.

Томче Рунчевски объясняет: «Если мы собираемся изучать минералы на Титане, нам нужно смотреть на эти обычные органические молекулы … но смотреть на них другими глазами; смотреть на них через призму Титана». Доцент Южного методистского университета и главный исследователь исследования Ступня На осеннем собрании Американского химического общества.

Именно это и было сделано в «Титане в стакане» Рунчевского. Команда объединила такие особенности Титана, как низкие температуры и характерные жидкости, внутри стеклянных цилиндров. Затем они добавили две молекулы, ацетонитрил и пропионитрил, которые присутствуют в лунной атмосфере.

На Титане эти соединения находятся в форме твердых кристаллов, которые содержат последовательности «полиморфов» или изменений в структуре, которые зависят от температуры. Химический состав такой же, но метод химического связывания немного отличается в зависимости от того, насколько он горячий или холодный.

Смешивание молекул привело к несколько неожиданному результату.

Когда исследователи провели эксперимент «Титан в стекле», структурные последовательности этих двух молекул изменились, при этом сохранялась стабильность как при высоких, так и при низких температурах. Также были изменены характеристики автомобиля.

«Это очень интересно и важно, потому что до сих пор … все исследования, которые были проведены с ацетонитрилом — а есть много исследований — предполагают, что они имеют низкотемпературный полиморф, потому что температура в Титане низкая. . »

Титан может похвастаться минусовой температурой до -290 градусов по Фаренгейту. Однако это не препятствовало образованию полиморфов при высоких температурах. Результат показывает, что не только температура влияет на химию Титана.

«На Титане мы не можем предполагать, что эти частицы будут одни», — сказал Рончевский. «Титан — ученый, шансы, что кто-то встретит эти частицы в той форме, которую мы предлагаем, вполне приемлемы».

Примечательно, что недавно открытые свойства ацетонитрила и пропионитрила могут также решить многие давние вопросы химии на Земле.

«В условиях Земли эти химические вещества являются жидкими, поэтому никого« не заботило », как могут выглядеть твердые тела. Теперь, благодаря Титану, этот вид исследований был активизирован, и люди снова начинают задумываться над этими основными вопросами», — сказал Роневский.

Добавим к этому: «Тот факт, что мы сейчас — в 21 веке — все еще открываем для себя что-то об органических растворителях и наиболее распространенных видах топлива на Земле, — это замечательно».

Команда стремится сравнить свои результаты со спектроскопическими данными, собранными НАСА. Кассини Гюйгенс Миссия, которая отправила зонд в путешествие по Сатурну и его спутникам в период с 1997 по 2017 год.