Satürn’ün uydusu Titan’da kimyayı değiştiren keşif

İsveç’teki Chalmers Teknoloji Üniversitesi’nden kimyager Fernando Izquierdo-Ruiz liderliğindeki araştırmaya göre, bu “yeni madde türü” Titan’ın yüzeyinde oldukça bol olabilir. “Bu bulgular, Merkür kadar büyük bir uydunun kimyasını anlamamız açısından son derece heyecan verici,” diyor Chalmers’tan Prof. Martin Rahm.

‘BENZER BENZERİ ÇÖZER’ KURALI ÇÖKTÜ

Titan, evrendeki yaşamın nasıl ortaya çıkabileceğine dair ipuçları barındıran en özel gökcisimlerinden biri. Yüzeyinde metan ve etan gölleri, atmosferinde ise hidrojen siyanür gibi karmaşık organik bileşikler bulunuyor. Bu molekül, amino asitler ve nükleobazlar gibi yaşamın yapıtaşlarını oluşturabilecek reaksiyonlarda önemli bir rol oynuyor.

Ancak hidrojen siyanür güçlü biçimde polar bir molekül; metan ve etan gibi nonpolar (yani nötr) maddelerle karışmaması gerekir. Kimyanın “benzer benzeri çözer” kuralına göre suyun yağla karışmaması da bu yüzden.

NASA’nın Jet Propulsion Laboratory ekibi Titan’daki bu moleküllerin nasıl davrandığını anlamak için eksi 180°C’de deney yaptı. Bu sıcaklıkta hidrojen siyanür kristal, metan ve etan ise sıvı haldeydi. Deney sonrası ortaya çıkan değişimleri analiz eden ekip, verilerin ne anlama geldiğini çözmek için Chalmers Üniversitesi’nden uzmanları da dahil etti.

TİTAN’DA İMKÂNSIZ ORTAKLIK

Laboratuvar ortamında yapılan ikinci deneylerde hidrojen siyanür kristallerinin üzerine metan, etan, propan ve bütan eklendi. Raman spektroskopisi ile yapılan ölçümlerde, moleküllerin titreşimlerinde küçük ama belirgin kaymalar tespit edildi. Yani polar ve nonpolar maddeler sadece yan yana durmuyor, gerçekten etkileşime giriyordu.

Bilgisayar modelleri bu şüpheyi doğruladı: metan ve etan molekülleri, hidrojen siyanür kristalinin boşluklarına girerek “ko-kristal” adı verilen yeni bir yapı oluşturmuştu. Titan’ın aşırı düşük sıcaklığında moleküller çok yavaş hareket ettiği için, normalde birbirini iten bu maddeler kararlı bileşikler oluşturabiliyor. “Bu beklenmedik etkileşim, Titan’ın jeolojisini ve metan denizlerinin oluşumunu anlamamızı kökten değiştirebilir,” diyor Rahm.

CEVAPLAR İÇİN DRAGONFLY’I BEKLEYECEĞİZ

Bu sıra dışı kimyanın Titan’ın yüzeyinde gerçekten mevcut olup olmadığını öğrenmek içinse bir süre daha beklemek gerekecek. NASA’nın Dragonfly adlı keşif aracı, Titan’a 2034’te iniş yapacak. O zamana kadar bu bulgular, bilimin temel kurallarının bile evrenin farklı köşelerinde değişebileceğini hatırlatan çarpıcı bir örnek olarak görülüyor.