Cercetătorii au descoperit pe Titan cristale care sfidează legile chimiei

Rezultatul, obținut de cercetători de la NASA și Universitatea de Tehnologie Chalmers din Suedia, pune sub semnul întrebării o regulă de bază a chimiei și arată că, în condiții extreme, materia se poate comporta neașteptat. Echipa a constatat că molecule considerate până acum incompatibile, precum cianura de hidrogen – o substanță polară, și metanul și etanul, molecule nepolare, pot forma structuri solide stabile în frigul intens de pe Titan, unde temperaturile scad până la minus 180°C.

Pe Titan, chimia joacă după alte reguli

În mod normal, aceste tipuri de molecule se resping, conform principiului chimic „like dissolves like („asemănătorul se dizolvă în asemănător”): substanțele polare, precum apa, se amestecă doar între ele, iar cele nepolare, precum uleiul, fac același lucru, fără a se combina între ele. Pe Titan însă, regulile par să fie altele – acolo, metanul și etanul reușesc să pătrundă în structura cristalină a cianurii de hidrogen, formând un tip de cristale hibride, necunoscute până acum.

„Acestea sunt descoperiri foarte interesante pentru că ne pot ajuta să înțelegem ceva la scară mare – o lună la fel de mare ca planeta Mercur”, a declarat chimistul suedez Martin Rahm, unul dintre autorii studiului, citat de Science Alert.

Cea mai scumpă cafea din lume este produsă de un animal

Un adolescent a pierdut o parte din intestin după ce a înghițit aproape 200 de magneți

Simulările confirmă imposibilul

Echipa a descoperit că temperaturile negative extreme încetinesc mișcarea moleculelor, permițându-le să se așeze într-o rețea cristalină comună – un tip de co-cristal stabil, care e posibil să fie unic în Sistemul Solar: „Ne-am întrebat dacă nu cumva vedem ceva imposibil: metanul și etanul amestecându-se cu cianura de hidrogen într-un singur cristal. Așa ceva nu ar trebui să se poată întâmpla, dacă respectăm regulile chimiei”, au explicat cercetătorii.

Simulările ulterioare pe calculator au arătat că, la temperaturile înghețate de pe Titan, mișcarea moleculelor este atât de lentă încât metanul și etanul pot pătrunde în rețeaua cristalină a cianurii de hidrogen, formând structuri stabile – ceva imposibil la temperaturi mai ridicate.

Efectele acestei descoperiri depășesc domeniul chimiei, potrivit chimistului suedez: „Descoperirea acestei interacțiuni neașteptate ar putea schimba modul în care înțelegem geologia lui Titan și peisajele sale ciudate, formate din lacuri, mări și dune de nisip”.

NASA pregătește zborul spre luna înghețată

Deocamdată, rezultatele nu pot fi confirmate direct, întrucât niciun instrument nu a analizat până acum în detaliu suprafața lunii planetei Saturn. Confirmarea ar putea veni abia odată cu misiunea Dragonfly, sonda pe care NASA o pregătește pentru explorarea acestei luni misterioase.

Drona-elicopter autonomă Dragonfly a fost special concepută să zboare prin atmosfera densă a lui Titan și să aterizeze în mai multe locuri pentru a analiza compoziția solului și a lacurilor sale de hidrocarburi. Lansarea este programată pentru 2034, iar cercetătorii speră că misiunea va putea detecta direct aceste co-cristale bizare și va clarifica rolul lor în chimia planetei.

Când știința își amintește că nu știe totul

Până la sosirea sondei, cercetătorii pot doar să-și verifice ipotezele prin experimente și simulări pe Pământ. „Până atunci, aceste structuri sunt o lecție de umilință pentru știință, reamintindu-ne că nu știm totul și că Universul poate fi surprinzător de imprevizibil”, notează autorii studiului, publicat în Proceedings of the National Academy of Sciences.