Новейшее исследование NASA показало, что крупнейший спутник Сатурна Титан нарушает правило октета – один из основополагающих принципов химии, датированный началом XX века. Правило октета гласит, что атомы, особенно во второй и третьей периодах периодической таблицы, стремятся приобретать, терять или делить электроны, чтобы достичь стабильной конфигурации из восьми электронов на внешней оболочке. Однако ученые, анализируя данные миссии NASA Cassini, обнаружили, что экстремальные условия на Титане позволяют осуществлять сложную органическую химию, которая violates это правило.
Титан, открытый Христианом Гюйгенсом в 1655 году, является единственным спутником в нашей солнечной системе с плотной атмосферой, богатой азотом (около 95%) и метаном, что придает ему туманный, похожий на Землю вид. На его поверхности находятся жидкие углеводородные озера, реки и моря, с температурами около -179°C (-290°F), создавая среду, где процветает криптогенная химия. Органические молекулы на Титане могут образовывать длинные цепи и самоорганизовываться способами, не наблюдаемыми на Земле, благодаря этим морозным условиям.
Космический аппарат Cassini, который orbited Сатурн с 2004 по 2017 год, предоставил спектральные данные, раскрывающие гипервалентные атомы углерода – расширения обычного октета до 10 или 12 электронов – в силикатах и нитрилах, возможно, через взаимодействие атмосферных дымок с солнечным излучением и космическими лучами. Это открытие бросает вызов нашему пониманию химии за пределами Земли, предлагая Титан как возможную аналогию ранней пребиотической химии, что может повлиять на астрохимию и изучение экзопланет.
Доктор Мелисса Трейнер из Центрального космического полета NASA имени Годдарда объяснила: "Это открытие раздвигает границы того, что мы считали химически возможным. На Титане молекулы могут существовать в состояниях, которые были бы нестабильными на Земле, предлагая новые insightsы в атмосферы планет". Исследование, опубликованное на этой неделе, подчеркивает потенциал Титана как лаборатории для понимания химического разнообразия во вселенной, потенциально влияя на будущие миссии, такие как Dragonfly, роторный аппарат, запуск которого запланирован на 2028 год для исследования поверхности Титана.