خب، بذارید یه داستان عجیب و باحال از تایتان، یعنی بزرگ‌ترین قمر زحل رو براتون تعریف کنم. تایتان یه جای فوق‌العاده سرده که شرایطش باعث میشه اتفاق‌های نادری بیفته که روی زمین پیدا نمیشه. الان قراره با هم بریم سراغ یه کشف جدید که حسابی دانشمندها رو گیج کرده!
ماجرا از یه قانون معروف شیمی شروع میشه که میگه «همجنس، همجنس رو حل می‌کنه». یه توضیح خودمونی: یعنی مثلاً مایعات قطبی (مثل آب) فقط با مواد قطبی قاطی میشن و غیرقطبی‌ها (مثل روغن) فقط با خودشون دوست میشن. واسه همینه که آب و روغن رو هر چقدر هم هم بزنی، آخرش از هم جدا میشن و دو لایه درست میشه.
اما روی تایتان، این قانون زیر سوال رفته! دانشمندها از ناسا و دانشگاه چالمرز سوئد با هم کار کردن و دیدن که
هیدروژن سیانید (یه ماده قطبی خطرناک که فرمول ساده‌ش HCN هست)
با متان و اتان (دو تا هیدروکربن کاملاً غیرقطبی، یعنی همون موادی که توی گاز شهری یا نفت وجود دارن)
توی سرمای باورنکردنی تایتان—حدود منفی ۱۸۳ درجه سانتی‌گراد!—می‌تونن با هم قاطی بشن و حتی کریستال مشترک بسازن! کریستال یعنی ساختار منظم جامد که ترکیب این مولکول‌ها رو با هم نگه می‌داره.
روی زمین، این ترکیب اصلاً شدنی نیست. همیشه آب و نفت، قطبی و غیرقطبی، خیلی با هم غریبه‌ان! اما روی تایتان متان و اتان مثل تیکه‌های پازل وارد فضاهای خالی کریستال هیدروژن سیانید میشن (که به این کار میگن intercalation، یعنی قاطی شدن و جا گرفتن بین بلورهای یه ماده‌ی دیگه).
اگه بخوایم یه کم تخصصی‌تر توضیح بدیم:
– مواد قطبی بار توزیع‌شده دارن، یعنی یه سر مولکول مثبت‌تره، یه سر منفیش. این باعث میشه به هم جذب بشن.
– مواد غیرقطبی مثل متان و اتان سرتاسر‌شون متقارنه و اساساً جذب چیزی نمیشن و معمولاً فقط با خودشون حال می‌کنن!
ولی اینجا، تو اون سرما و شرایط خاص، اون ساختار کریستالی باعث میشه مواد غیرقطبی هم یه جوری تو جمع قطبی‌ها پذیرفته بشن! دانشمندها با شبیه‌سازی کامپیوتری و محاسبات ثابت کردن این نوع کریستال توی دمای تایتان پایداره و حتی مشخصات نوری‌شون با تست‌های آزمایشگاهی ناسا جور درمیاد.
این کشف بزرگ چرا انقدر مهمه؟ خب، چون به معنی اینه که توی گوشه‌های دیگه منظومه شمسی ممکنه واکنش‌های عجیب و شیمی‌های خاصی رخ بده که ما رو زمین اصلاً تجربه‌شون نمی‌کنیم. این می‌تونه سرنخی برای جستجوی حیات فضایی هم باشه، مثلاً شاید مثل زمین قدیم، از همین ترکیبات ساده و عجیب حیات شروع شده باشه!
یه چیز جالب هم اینه که تایتان شباهت‌هایی به زمین اولیه داره. جوّش پر از نیتروژن و متان و اتانه و یه چرخه هوایی داره مثل چرخه آب رو زمین (یعنی بارون با متان و اتان، نه آب!). قبل از این تحقیق، کسی دقیق نمی‌دونست هیدروژن سیانید تولیدی توی جو تایتان چی میشه؛ روی سطح می‌مونه، واکنش میده، یا شانس داره تو ترکیبای پیچیده‌تر شرکت کنه و حتی شبیه مولکولای اولیه حیات بشه؟
حالا این محقق‌ها نه‌تنها به جواب نزدیک شدن، بلکه مسیر رو هم برای کشف ساختارهای جامد و ترکیبای عجیب توی جاهای دیگه منظومه باز کردن. حتی یه دانشمند دیگه به اسم آتنا کوستنيس از رصدخونه پاریس گفته ماموریت جدید ناسا به اسم Dragonfly که قراره ۲۰۳۴ برسه تایتان، شاید شواهد مستقیم این کریستال‌ها رو روی سطح نشون بده! با این کارها میشه فهمید این ترکیبای عجیب چه نقشی توی زمین‌شناسی و واکنش‌های پیش‌زیستی (که یعنی واکنش‌هایی که قبل از تشکیل حیات اتفاق می‌افتادن) دارن.
ضمناً محقق‌ها پیشنهاد دادن ترکیبای دیگه‌ای مثل سیانو استیلن (HC3N)، استیلن (C2H2)، هیدروژن ایزوسیانید (HNC) و حتی نیتروژن (N2) هم مورد آزمایش با همین روش قرار بگیرن تا ببینن آیا این قاطی شدن اختصاصی برای هیدروژن سیانید و متان و اتانه یا نه، و آیا این شیمی عجیب می‌تونه کل داستان شیمی آلی تایتان رو توضیح بده.
در کل، این کشف یه پنجره جدید باز کرده به دنیای خارق‌العاده شیمی بین‌سیاره‌ای. شاید واقعا جایی مثل تایتان قوانین شیمی‌ای که ما می‌شناسیم رو دور بزنه و داستان متفاوتی بسازه! حالا باید صبر کنیم و ببینیم Dragonfly و بقیه فضاپیماها چه کشف‌های باحالی برامون دارن!
منبع: +
