Окумуштуулар жер бетиндеги кичинекей айнек цилиндрлерде, Сатурндун эң чоң жандоочусу Титанда болгон уникалдуу химиялык шарттарды кайра жаратышты жана эксперимент Айдын минералдык курамынын мурда белгисиз болгон өзгөчөлүктөрүн ачып берди.
Титан - Юпитерге таандык Ганимедден кийинки Күн системасындагы экинчи чоң спутник, ал негизинен метан аралашмасы менен азоттон турган жыш атмосферага ээ. Бул саргыч туман болжол менен -180°C температураны сактайт. Атмосферанын ылдыйында Титандын муз кабыгын каптаган суюк метан менен этандан турган көлдөр, деңиздер жана дарыялар, өзгөчө уюлдарга жакын жерде. Жердеги суюк суу сыяктуу бул жаратылыш газдары да бууланып, булуттарды пайда кылган жана андан кийин Айдын бетине жамгыр жааган циклге катышат.
Титандын жыш атмосферасы, суюк бети жана мезгилдик аба ырайы циклдери бул муздак айды бир аз Жерге окшош кылат жана биздин планета сыяктуу ал көмүртек, суутек жана кычкылтек камтыган органикалык молекулаларга ээ. Титанда пайда болгон бул органикалык химиядан улам окумуштуулар ай планетада жашоо пайда болгонго чейин Жерде болгон химиялык реакцияларды изилдөө үчүн чоң лаборатория катары кызмат кыла алат деп эсептешет.
Бирок бир гана космос кемеси, Кассини, Сатурнду жана анын жандоочуларын майда-чүйдөсүнө чейин байкагандыктан, Титанда табылган кызыктай химиялык курамы боюнча жер үстүндөгү изилдөөлөрдү жүргүзүү кыйынга турат. Ошондуктан, жакында эле окумуштуулар тобу Титанды пробиркада моделдөө чечимине келишти.
Алгач топ суюк сууну кичинекей айнек цилиндрлерге салып, температураны титаниктикине окшош шарттарга түшүрүштү. Суу Титандын муздуу кабыгын туурап, тоңду. Андан соң команда түтүккө этан кошуп, ал Титандын бетиндеги көлдөр сыяктуу суюк болуп калды. Акыр-аягы, алар Титандын атмосферасын түзүү үчүн азот кошушкан, андан кийин Титандын бетиндеги жана анын атмосферасынын ар кандай катмарларындагы температуранын өзгөрүшүнө окшоштуруш үчүн түтүктөгү температураны бир аз өзгөртүшкөн.
Америка химиялык коомунун күзүндө өткөн 26-августтагы акыркы изилдөөсүндө команда эки кошулманы кошту: acetonitril (ACN) жана propionitril (PCN). Кассини миссиясынын маалыматтары бул кошулмалар Титанда көп экенин көрсөтүп турат. Буга чейинки изилдөөлөрдүн көбү эки кошулманы өз-өзүнчө, таза түрүндө изилдешкен, бирок команда Титандагыдай кошулмалар аралашып кетсе, эмне болорун көргүсү келген. Ар бир кошулма менен өз-өзүнчө иштөөдөн айырмаланып, аларды аралаштырсаңыз, түзүлүштө, б.а. молекулалар кантип уюшулат, молекулалар кантип кристаллдашат, же катуу формага айланат, такыр башка натыйжага жетише аласыз.
Команда титанга окшош шарттарда ACN жана PCN өзүнчө эле кошулмаларга караганда такыр башкача иштээрин аныкташкан. Тактап айтканда, кошулмалардын эрүү же кристаллдашуу температуралары Цельсий боюнча жүздөгөн градуска чейин кескин өзгөрөт.
Бул эрүү жана кристаллдашуу чекиттери Титандын тумандуу сары атмосферасында актуалдуу болмок. Атмосферанын ар кандай катмарларынын температурасы айдын бетинен бийиктигине жараша өзгөрүп турат, ошондуктан тумандагы химиялык заттардын кандайча аракеттенерин түшүнүү үчүн, жаңы изилдөө бул температуранын өзгөрүшүн эске алуу керектигин сунуштайт.
Мындан тышкары, илимпоздор ACN жана PCN кристаллдашканда, алар жалгыз же башка кошулма болгонуна жараша ар кандай кристаллдык структураларды кабыл алаарын аныкташкан. Кристаллдар кошулмалардын айрым молекулалары жогорку уюшкан түзүлүшкө кошулганда пайда болот. Бул түзүлүштүн курулуш материалы – молекулалар – ошол эле бойдон калуусу менен, температура сыяктуу факторлорго жараша, бир аз башкача конфигурацияларда биригип кете алышат.
Кристалл структурасындагы бул вариациялар деп аталат полиморфтор, жана ACN жана PCN өз алдынча бар болгондо, алар бир полиморфту жогорку температурада, экинчисин төмөнкү температурада кабыл алышат. Бирок окумуштуулар аралашма бар болсо, анда жогорку жана төмөнкү температуранын туруктуулугу кандайдыр бир мааниде өзгөрүшү мүмкүн экенин байкашкан. Кошулмалардын качан жана кантип турукташкан түзүлүшкө жеткени жөнүндөгү бул майда-чүйдөсүнө чейин Титанда кандай минералдарды табууга болот деген түшүнүктү өзгөртүшү мүмкүн.
НАСАнын 2026-жылы ишке кириши жана 2034-жылы Сатурнга келүүсү пландалган Ийнелик миссиясы Титандын жеринде минералдык курамы жөнүндө көбүрөөк маалымат бере алат.
Ошондой эле окуңуз: