Цеглинки для життя. В атмосфері супутника Сатурна знайшли «маленьку дивну молекулу»

28 жовтня 2020, 08:09

Астрономи виявили в атмосфері супутника Сатурна Титана циклопропеніліден (C3H2) — надзвичайно рідкісну молекулу на основі вуглецю.


Ця молекула настільки активна (вступає в хімічні реакції), що може існувати на Землі тільки в лабораторних умовах, підкреслили дослідники.

Фактично, це настільки рідкісна сполука, що її ніколи раніше не виявляли в атмосфері Землі, в Сонячній системі або де-небудь ще. Єдине інше місце, де циклопропеніліден може залишатися стабільним, — це холодна порожнеча міжзоряного простору.

Відео дня

Але циклопропеніліден може стати будівельним блоком для більш складних органічних молекул, які одного дня можуть привести до життя.

«Ми думаємо про Титан як про реальну лабораторію, де ми можемо побачити хімію, подібну до тієї, що була на древній Землі, коли тут зароджувалося життя», — сказала астробіолог Мелісса Трейнер з Центру космічних польотів імені Годдарда NASA.

«Ми будемо шукати молекули більшого розміру, ніж C3H2, але нам потрібно знати, що відбувається в атмосфері, щоб зрозуміти хімічні реакції, які призводять до утворення складних органічних молекул і дощу на поверхні», — додала вона.

Циклопропеніліден, який навіть дослідники NASA описують як «дуже дивну маленьку молекулу», не може довго існувати в атмосферних умовах, тому що він дуже швидко і легко реагує з іншими молекулами, утворюючи інші сполуки. Як тільки це відбудеться, це більше не циклопропеніліден. У міжзоряному просторі будь-який газ або пил зазвичай дуже холодні, тобто сполуки та речовини мало взаємодіють один з одним, а циклопропеніліден може зберігатися.

Циклопропеніліден являє особливий інтерес, оскільки він відомий як кільцева молекула; три його атома вуглецю пов’язані в кільце. Хоча невідомо, що сам циклопропеніліден грає біологічну роль, азотисті основи ДНК і РНК засновані на таких молекулярних кільцях.

«Їх циклічний характер відкриває цю додаткову гілку хімії, яка дозволяє створювати ці біологічно важливі молекули», — сказав астробіолог Олександер Телен з Центру космічних польотів імені Годдарда NASA.

Чим менше молекула, тим більше у неї потенціалу — очікується, що реакції за участю дрібніших молекул з меншою кількістю зв’язків відбуватимуться швидше, ніж реакції за участю більш великих і складних молекул. Це означає, що реакції за участю дрібніших молекул приведуть до більш різноманітних результатів.

Раніше вважалося, що бензол (C6H6) є найменшою молекулою вуглеводневого кільця, виявленої в будь-який атмосфері (включаючи атмосферу Титана), але, як відзначають вчені, «циклопропеніліден переміг».

«Ми намагаємося з’ясувати, чи придатний для життя Титан. Ми хочемо знати, які з'єднання з атмосфери потрапляють на поверхню, а потім, чи зможе цей матеріал потрапити через крижану кірку в океан внизу, тому що ми думаємо, що океан — це те місце, де є умови для життя», — сказала геолог Розалі Лопес з Лабораторії реактивного руху NASA.

З’ясування того, які сполуки присутні в атмосфері, є дуже важливим кроком у цьому процесі дослідження. Циклопропеніліден може бути маленьким і дивним, але ця надзвичайно рідкісна молекула може бути ключовим елементом хімічної головоломки Титана.

Раніше НВ писав, що озера на супутнику Сатурна Титані, які складаються з метану, етану і азоту, а не води, все ж утворюють шари, так само, як і озера на Землі.

Однак в той час, як озера на Землі стратифікуються (діляться на шари) в залежності від температури, озера Титана стратифікуються виключно через дивні хімічних взаємодії між поверхневими рідинами і атмосферою.

Розподіл водойми на шари виникає, коли різні частини озера мають різну щільність, при цьому менш щільний шар плаває поверх більш щільного. На Землі озера в помірному кліматі влітку часто розшаровуються, оскільки Сонце нагріває поверхню озера, змушуючи цю воду розширюватися і ставати менш щільною, утворюючи шар теплої води, який буквально плаває по більш холодній воді внизу.

Ця стратифікація, обумовлена щільністю, може мати місце і на Титані; однак це відбувається через кількість атмосферного азоту, яку можуть розчиняти поверхневі рідини Титана, а не через нагрівання і розширення рідин.

poster
Підписатись на щоденну email-розсилку
матеріалів розділу Техно
Розсилка про те як технології змінють світ
Щопонеділка

Приєднуйтесь до нас у соцмережах Facebook, Telegram та Instagram.

Показати ще новини
Радіо НВ
X