Nilikha muli ng mga siyentipiko ang mga kakaibang kondisyon ng kemikal na umiiral sa Titan, ang pinakamalaking buwan ng Saturn, sa maliliit na silindro ng salamin dito sa Earth, at ang eksperimento ay nagsiwalat ng dati nang hindi kilalang mga tampok ng komposisyon ng mineral ng buwan.
Ang Titan ay ang pangalawang pinakamalaking satellite sa solar system pagkatapos ng Ganymede, na pag-aari ng Jupiter, mayroon itong siksik na kapaligiran na pangunahing binubuo ng nitrogen na may admixture ng methane. Ang madilaw-dilaw na haze na ito ay nagpapanatili ng temperatura na humigit-kumulang -180° C. Sa ibaba ng atmospera ay mga lawa, dagat, at mga ilog ng likidong methane at ethane na tumatakip sa nagyeyelong crust ng Titan, lalo na malapit sa mga poste. Tulad ng likidong tubig sa Earth, ang mga natural na gas na ito ay nakikilahok sa isang cycle kung saan sila ay sumingaw, bumubuo ng mga ulap, at pagkatapos ay umuulan sa ibabaw ng Buwan.
Dahil sa siksik na kapaligiran ng Titan, likidong ibabaw, at pana-panahong mga siklo ng panahon, ang malamig na buwan na ito ay medyo katulad ng Earth, at tulad ng ating planeta, mayroon itong mga organikong molekula na naglalaman ng carbon, hydrogen, at oxygen. Dahil sa organikong kimika na ito na nangyayari sa Titan, naniniwala ang mga siyentipiko na ang buwan ay maaaring magsilbi bilang isang napakalaking laboratoryo upang pag-aralan ang mga reaksiyong kemikal na naganap sa Earth bago lumitaw ang buhay sa planeta.
Ngunit isang spacecraft lamang, si Cassini, ang nakaobserbahan nang detalyado ang Saturn at ang mga buwan nito, na nagpapahirap sa pagsasagawa ng ground-based na pag-aaral ng kakaibang komposisyon ng kemikal na natuklasan sa Titan. Samakatuwid, nagpasya kamakailan ang isang grupo ng mga siyentipiko na i-modelo ang Titan sa isang test tube.
Una, inilagay ng grupo ang likidong tubig sa maliliit na silindro ng salamin at ibinaba ang temperatura sa mga kondisyong katulad ng sa titanic. Nagyelo ang tubig, na ginagaya ang nagyeyelong crust ng Titan. Pagkatapos ay idinagdag ng koponan ang ethane sa tubo, na naging likido tulad ng mga lawa sa ibabaw ng Titan. Sa wakas, nagdagdag sila ng nitrogen upang lumikha ng atmospera ng Titan, at pagkatapos ay bahagyang binago ang temperatura sa tubo upang gayahin ang mga pagbabago sa temperatura sa ibabaw ng Titan at sa iba't ibang mga layer ng atmospera nito.
Sa kanilang pinakabagong pag-aaral, na ipinakita noong Agosto 26 sa American Chemical Society Fall Meeting, ang koponan ay nagdagdag ng dalawang compound, acetonitrile (ACN) at propionitrile (PCN). Ang data mula sa misyon ng Cassini ay nagpapahiwatig na ang mga compound na ito ay sagana sa Titan. Karamihan sa mga nakaraang pag-aaral ay pinag-aralan ang dalawang compound nang hiwalay, sa kanilang purong anyo, ngunit nais ng koponan na makita kung ano ang mangyayari kung ang mga compound ay pinaghalo, tulad ng maaaring mangyari sa Titan. Hindi tulad ng pagtatrabaho sa bawat tambalan nang hiwalay, kung pinaghalo mo ang mga ito, maaari kang makakuha ng isang ganap na naiibang resulta sa istraktura, iyon ay, kung paano ang mga molekula ay aayos, at kung paano ang mga molekula ay mag-crystallize, o magiging isang solidong anyo.
Nalaman ng koponan na sa ilalim ng mga kondisyong tulad ng titanium, ang ACN at PCN ay kumikilos nang medyo naiiba kaysa sa alinman sa tambalang nag-iisa. Ibig sabihin, ang mga temperatura kung saan ang mga compound ay natutunaw o nag-crystallize nang malaki, sa pagkakasunud-sunod ng daan-daang degrees Celsius.
Ang mga punto ng pagkatunaw at pagkikristal na ito ay may kaugnayan sa malabo na dilaw na kapaligiran ng Titan. Ang iba't ibang mga layer ng atmospera ay nag-iiba-iba sa temperatura depende sa altitude sa itaas ng ibabaw ng buwan, kaya upang maunawaan kung paano kumikilos ang mga kemikal sa haze, ang bagong pag-aaral ay nagmumungkahi na ang mga pagbabago sa temperatura ay kailangang isaalang-alang.
Bilang karagdagan, natuklasan ng mga siyentipiko na kapag nag-crystallize ang ACN at PCN, pinagtibay nila ang iba't ibang mga istraktura ng kristal depende sa kung sila ay nag-iisa o sa pagkakaroon ng isa pang tambalan. Ang mga kristal ay nabuo kapag ang mga indibidwal na molekula ng isang tambalan ay pinagsama sa isang lubos na organisadong istraktura. Bagama't ang mga bloke ng gusali ng istrukturang ito - ang mga molekula - ay nananatiling pareho, depende sa mga kadahilanan tulad ng temperatura, maaari silang magsama-sama sa bahagyang magkakaibang mga pagsasaayos.
Ang mga pagkakaiba-iba na ito sa istraktura ng kristal ay kilala bilang polymorphs, at kapag umiiral ang ACN at PCN nang mag-isa, pinagtibay nila ang isang polymorph sa mataas na temperatura at isa pa sa mababang temperatura. Ngunit napansin ng mga siyentipiko na kung mayroong isang halo, kung gayon ang katatagan ng mataas na temperatura at mababang temperatura ay maaaring, sa ilang kahulugan, ay nagbago. Ang mga pinong detalyeng ito ng kung kailan at kung paano naabot ng mga compound ang isang matatag na istraktura ay maaaring talagang baguhin ang pag-unawa sa kung anong mga mineral ang matatagpuan sa Titan.
Ang misyon ng Dragonfly ng NASA, na nakatakdang ilunsad sa 2026 at makarating sa Saturn sa 2034, ay maaaring magbigay ng higit pang impormasyon tungkol sa komposisyon ng mineral ng Titan sa situ.
Basahin din: