تحليل جديد يكشف بلورات غريبة على قمر تيتان زحل

الكيمياء على قمر تيتان تفاجئ العلماء بتفاعل استثنائي بين جزيئات يُعتقد أنها غير متوافقة، فعلى سطح هذا القمر البارد جدًا تتكون مواد صلبة غير مألوفة من اندماج الميثان والإيثان مع سيانيد الهيدروجين، ما يعيد النظر في بعض المفاهيم الأساسية للكيمياء داخل النظام الشمسي.

كيف يؤثر الكيمياء على قمر تيتان في فهم التفاعلات الجزيئية؟

دلّت الأبحاث الحديثة على أن جزيئات سيانيد الهيدروجين القطبية قادرة على الاندماج مع جزيئات الميثان والإيثان غير القطبية في درجات حرارة تصل إلى ما يقارب -180 درجة مئوية، وهي الظروف السائدة على تيتان؛ حيث تتشكل بلورات صلبة تضم هذه الجزيئات معًا، رغم أن هذه الظاهرة تتحدى القاعدة الكيميائية التي تؤكد استحالة اختلاط المواد القطبية مع غير القطبية.

ما هي أهمية تفاعل سيانيد الهيدروجين مع جزيئات الميثان والإيثان على قمر تيتان؟

يمثل سيانيد الهيدروجين إحدى اللبنات الأساسية لنشوء الحياة، ويوجد بوفرة على سطح تيتان؛ لذا فإن تفاعله مع الميثان والإيثان قد يفسر نوعًا جديدًا من التركيبات الكيميائية البلورية التي تسمى البلورات التشاركية، وتتميز تلك التركيبات بالثبات في البيئة شديدة البرودة للقمر، ما يفتح مجالًا لفهم أعمق للتفاعلات البيئية والكيميائية التي قد تدعم تكوين مركبات معقدة داخل جو هذا القمر.

ما هي خطوات تأكيد وجود المركبات الجديدة على قمر تيتان؟

شهدت التجارب استعمال تقنية مطيافية رامان لرصد اهتزازات جزيئات سيانيد الهيدروجين مع إضافات الميثان والإيثان، وإذا أضيفت مواد أخرى مثل البروبان والبيوتان، فسيمكن التحقق من استقرار المركبات وشكل الروابط الهيدروجينية داخلها. هذا بالإضافة إلى مراحل النمذجة الحاسوبية التي أكدت وجود خلل في الهياكل البلورية أدى إلى تشكل تراكيب ثابتة.

• تجهيز حجرة مبردة لدراسة التفاعلات عند درجات حرارة منخفضة.
• إضافة كميات محسوبة من غازات الميثان والإيثان والبروبان والبيوتان.
• استعمال مطياف رامان لرصد تغيرات الاهتزاز الجزيئي.
• تحليل النتائج عبر فريق بحث مشترك بين ناسا وجامعة تشالمرز.
• تنفيذ نمذجة حاسوبية لفهم البنية البلورية الناتجة.

تُبيّن هذه النتائج أن الكيمياء على قمر تيتان تحمل مفاجآت تعيد تشكيل مبادئ قديمة، ويظل من الضروري انتظار المزيد من الدراسات المستقبلية أو وصول مسبار دراجون فلاي لإثبات تلك الافتراضات بشكل مباشر.