Кирпичики для жизни. В атмосфере спутника Сатурна нашли «маленькую странную молекулу»

28 октября 2020, 08:09

Астрономы обнаружили в атмосфере спутника Сатурна Титана циклопропенилиден (C3H2) — чрезвычайно редкую молекулу на основе углерода.


Эта молекула настолько активна (вступает в химические реакции), что может существовать на Земле только в лабораторных условиях, подчеркнули исследователи.

Фактически, это настолько редкое соединение, что его никогда раньше не обнаруживали в атмосфере Земли, в Солнечной системе или где-либо еще. Единственное другое место, где циклопропенилиден может оставаться стабильным, — это холодная пустота межзвездного пространства.

Видео дня

Но циклопропенилиден может стать строительным блоком для более сложных органических молекул, которые однажды могут привести к жизни.

«Мы думаем о Титане как о реальной лаборатории, где мы можем увидеть химию, подобную той, что была на древней Земле, когда здесь зарождалась жизнь», — сказала астробиолог Мелисса Трейнер из Центра космических полетов имени Годдарда NASA.

«Мы будем искать молекулы большего размера, чем C3H2, но нам нужно знать, что происходит в атмосфере, чтобы понять химические реакции, которые приводят к образованию сложных органических молекул и дождю на поверхности», — добавила она.

Циклопропенилиден, который даже исследователи NASA описывают как «очень странную маленькую молекулу», не может долго существовать в атмосферных условиях, потому что он очень быстро и легко реагирует с другими молекулами, образуя другие соединения. Как только это произойдет, это больше не циклопропенилиден. В межзвездном пространстве любой газ или пыль обычно очень холодные, то есть соединения мало взаимодействуют друг с другом, а циклопропенилиден может сохраняться.

Циклопропенилиден представляет особый интерес, поскольку он известен как кольцевая молекула; три его атома углерода связаны в кольцо. Хотя неизвестно, что сам циклопропенилиден играет биологическую роль, азотистые основания ДНК и РНК основаны на таких молекулярных кольцах.

«Их циклический характер открывает эту дополнительную ветвь химии, которая позволяет создавать эти биологически важные молекулы», — сказал астробиолог Александр Телен из Центра космических полетов имени Годдарда NASA.

Чем меньше молекула, тем больше у нее потенциала — ожидается, что реакции с участием более мелких молекул с меньшим количеством связей будут происходить быстрее, чем реакции с участием более крупных и сложных молекул. Это означает, что реакции с участием более мелких молекул приведут к более разнообразным результатам.

Ранее считалось, что бензол (C6H6) является самой маленькой молекулой углеводородного кольца, обнаруженной в любой атмосфере (включая атмосферу Титана), но, как отмечают ученые, «циклопропенилиден победил».

«Мы пытаемся выяснить, пригоден ли для жизни Титан. Мы хотим знать, какие соединения из атмосферы попадают на поверхность, а затем, сможет ли этот материал попасть через ледяную корку в океан внизу, потому что мы думаем, что океан — это то место, где есть условия для жизни», — сказала геолог Розали Лопес из Лаборатории реактивного движения NASA.

Выяснение того, какие соединения присутствуют в атмосфере, является очень важным шагом в этом процессе исследования. Циклопропенилиден может быть маленьким и странным, но эта чрезвычайно редкая молекула может быть ключевым элементом химической головоломки Титана.

Ранее НВ писал, что озера на спутнике Сатурна Титане, которые состоят из метана, этана и азота, а не воды, все же образуют слои, так же, как и озера на Земле.

Однако в то время, как озера на Земле стратифицируются (делятся на слои) в зависимости от температуры, озера Титана стратифицируются исключительно из-за странных химических взаимодействий между поверхностными жидкостями и атмосферой.

Деление водоема на слои возникает, когда разные части озера имеют разную плотность, при этом менее плотный слой плавает поверх более плотного. На Земле озера в умеренном климате летом часто расслаиваются на слои, поскольку Солнце нагревает поверхность озера, заставляя эту воду расширяться и становиться менее плотной, образуя слой теплой воды, который буквально плавает по более холодной воде внизу.

Эта стратификация, обусловленная плотностью, может иметь место и на Титане; однако это происходит из-за количества атмосферного азота, которое могут растворять поверхностные жидкости Титана, а не из-за нагрева и расширения жидкостей.

Присоединяйтесь к нам в соцсетях Facebook, Telegram и Instagram.

Показать ещё новости
Радіо НВ
X