ტიტანსა და პოლუტონზე ერთნაირი, აქამდე უცნობი ქიმიური ნივთიერება დააფიქსირეს — #1tvმეცნიერება
მზის სისტემის ორ თითქმის საპირისპირო ბოლოში მდებარე ორ პლანეტაზე აღმოაჩინეს საიდუმლო, რომლის შესახებ არც კი ვიცოდით.
გაზის გიგანტი სატურნის გარშემო მოძრაობს მისი თანამგზავრი ტიტანი —სხეული, რომელიც დაფარულია წყლის ყინულის ქერქით, თხევადი მეთანისა და ეთანის ტბებით და გახვეულია დაბურულ ატმოსფეროში.
პლანეტური სიბრტყის უშორეს მისადგომებში, მზისგან სატურნზე ოთხჯერ შორს, იმალება პლუტონი — ყინულის ვულკანების მიერ გამოძერწილი, გაყინული, მბზინავი პლანეტური სხეული.
ორივე სხეული მდიდარია აზოტითა და ნახშირწყალბადებით; ორივე გახვეულია ატმოსფეროში, რომელშიც მზის სხივების მიერ გამოწვეული ქიმიური რეაქციები ნისლს წარმოქმნის. ახლახან, ორივე სხეულზე ჯეიმს ვების კოსმოსურმა ტელესკოპმა დააფიქსირა ქიმიური ხელწერა, რომელიც აქამდე არსად გვქონდა ნანახი.
საფრანგეთის ეროვნული სამეცნიერო კვლევების ცენტრის (CNRS) ჯგუფმა ასტრონომ ბრუნო ბეზარდის ხელმძღვანელობით, რამდენიმე შესაძლო კანდიდატი გამოავლინა, რაც გავლენას ახდენს იმის გაგებაზე, თუ როგორ მიმდინარეობს რთული ორგანული ქიმია დედამიწისგან განსხვავებით პლანეტურ სხეულებზე.
ტიტანი 1655 წელს აღმოაჩინა კრისტიან ჰიუგენსმა, ნისლიანი ატმოსფეროს გამო, მაგრამ მისი ზედაპირი ჩვენთვის უხილავი რჩებოდა. ეს ატმოსფერო ოფიციალურად 1944 წელს გამოავლინეს, როცა ჟერარჯდ კოიპერმა მის სპექტრში მეთანი დააფიქსირა.
მას შემდეგ, მიუხედავად მისი ატმოსფეროსი, მეცნიერებმა ტიტანის ზედაპირის შესახებ ბევრი ინფორმაცია მოიპოვეს, ძირითადად ხომალდ „კასინის“ წყალობით. სწორედ აქედან ვიცით მაგალითად მისი ტბების, დიუნების ველების, მთებისა და ტექტონიკური მახასიათებლების შესახებ.
თუმცა, ტიტანის ზედაპირის ქიმიის შესახებ დეტალური ინფორმაციის მიღება უფრო რთული აღმოჩნდა. ეს კი ცოტა არ იყოს, სამწუხაროა, რადგან ის, რაც უკვე გავარკვიეთ, მიუთითებს, რომ ტიტანი წარმოადგენს თითქმის სრულყოფილ ლაბორატორიას პრებიოტური ქიმიის შესახებ, ანუ იმ ქიმიურ გარემოზე, რომელიც წინ უსწრებდა სიცოცხლის აღმოცენებას.
ტიტანს აზოტის ატმოსფერო აქვს; ასევე მეთანი, მზის სინათლე, ენერგიული ნაწილაკები, წვიმა, მდინარეები, ტბები და სეზონები — ეს ყველაფერი ერთობლივად ქმნის ნახშირბადის ნაერთების არაჩვეულებრივ მრავალფეროვნებას.
ამიტომ, ყოველ ჯერზე, როცა მეცნიერები ტიტანის შესახებ რაღაც ახალს პოულობენ, გვიჩვენებს, რა სახის კომპლექსური ორგანული ქიმია შეიძლება მიმდინარეობდეს სიცოცხლის გარეშე.
ინფრაწითელი კოსმოსური ტელესკოპი ჯეიმს ვები ბრწყინვალე ხელსაწყოა ღრუბლებს მიღმა გასახედად. ამიტომ, ბრუნო ბეზარდის ჯგუფმა ამ ტელესკოპით ტიტანზე დაკვირვებებისთვის დრო დაჯავშნა; შეთავაზების სახელი იყო „ტიტანის კლიმატი, შემადგენლობა და ღრუბლები“.
როდესაც სპექტრული მონაცემები მიიღეს, აღმოჩნდა, რომ ტელესკოპს დაფიქსირებული ჰქონდა შთანთქმის მახასიათებელი, რომლის იდენტიფიცირებაც მკვლევრებს არ შეეძლოთ.
კიდევ უფრო დამაინტრიგებელი ის იყო, რომ ეს მახასიათებელი დამოუკიდებლად გამოჩნდა, ჯეიმს ვების ორი სხვადასხვა ინსტრუმენტის მონაცემებში; შესაბამისად, ინსტრუმენტის ხარვეზი ნაკლებად სავარაუდო გახდა.
როცა ჯეიმს ვები ობიექტს სწავლობს, ის სინათლეს ინფრაწითელ ტალღის სიგრძეებში იწერს. არსებული ატომები და მოლეკულები სინათლესთან სპეციფიკური გზებით ურთიერთქმედებენ, შთანთქავენ და ზოგჯერ მას ხელახლა გამოყოფენ სხვადასხვა ტალღის სიგრძეებში.
როცა სპექტრში მუქ ხაზებს ხედავ, რასაც შთანთქმის მახასიათებელს უწოდებენ, ნიშნავს იმას, რომ სინათლე რაღაცამ შთანთქა ამ კონკრეტულ ტალღის სიგრძეში.
სწორედ აქ იწყება საინტერესო ამბავი. ყოველ ატომსა და მოლეკულას შთანთქმისა და გამოყოფის საკუთარი უნიკალური მახასიათებელი აქვს — სპექტრული ანაბეჭდი, რომელსაც მეცნიერები მისი იდენტიფიცირებისთვის იყენებენ.
ამ შემთხვევაში, ეს იმას ნიშნავს, რომ ტიტანიდან მოსული შთანთქმის მახასიათებელი არ ემთხვევა ჩვენთვის ცნობილ რომელიმე შთანმთქმელს, რაც მიუთითებს, რომ ტიტანზე შეიძლება იყოს მოლეკულა ან სხვა რაიმე მასალა, რომელიც ჯერ იდენტიფიცირებული არ არის.
კიდევ ერთ, ცალკე დაკვირვებით პროგრამაში, ჯეიმს ვები პლუტონსაც სწავლობდა. ზუსტად ეს შთანთქმის მახასიათებელი იქაც გამოჩნდა — ოღონდ უფრო სქელი და ძლიერი, ვიდრე ტიტანზე.
ტიტანი მოულოდნელობა იყო. ტიტანსა და პლუტონს საერთო აქვთ მათი აზოტით და მეთანით მდიდარი ქიმია, მაგრამ ერთმანეთისგან დიდად განსხვავდებიან ტემპერატურით, წნევითა და გეოლოგიით. მიუხედავად ამისა, როგორც ჩანს, ორივე მათგანს აქვს ერთნაირი, გაურკვეველი ქიმიური ანაბეჭდი.
ჯერჯერობით უცნობია, რა წარმოქმნის ამ სიგნალს.
სიგნალი ძლიერია, თანმიმდევრული და ისე იქცევა, რომ ორივე პლანეტის შემთხვევაში, უნდა მოდიოდეს ზედაპირიდან და არა ატმოსფეროდან.
თუმცა, ათეულობით ნაერთთან მისი შედარების შემდეგ, ზუსტად არცერთს დაემთხვა. ახლოს არის სუფთა ბენზოლთან, პროპადიენთან, კეტენთან და აცეტილენთან, მაგრამ თითოეული მათგანი საკმარისად განსხვავდება, რათა მივიდეთ საბოლოო დადასტურებამდე.
ერთ-ერთი შესაძლებლობა ისაა, რომ დამნაშავე ჩვენთვის ცნობილი ნივთიერებაა, რომელიც უცნობი გზით იქცევა. სხვა ქიმიურ ნივთიერებებთან შერევით ან სხვანაირ ფიზიკურ ფორმაში განლაგებით, ზოგიერთ მოლეკულას ინფრაწითელი სინათლის შთანთქმა იმაზე ოდნავ სხვანაირ ტალღის სიგრძეებში შეუძლია, ვიდრე ისინი ამას ლაბორატორიაში აკეთებენ.
ამ დაფიქსირების შესახებ ყველაფერი მიუთითებს რაღაც უფრო ღრმაზე; და როგორც ჩანს, გასაღებია ის ფაქტი, რომ ის ის ტიტანზეც ჩნდება და პლუტონზეც.
ეს იმაზე მიუთითებს, რომ სიგნალი არა მხოლოდ ერთი უცნაური მთვარის უცნაური თავისებურებაა, არამედ ცივი, აზოტით მდიდარი, მეთანის შემცველი პლანეტების ქიმიური თავისებურების აქამდე უცნობი მახასიათებელია.
სამომავლო დაკვირვებებმა, იმის დადგენით, თუ სად ჩნდება ტიტანის ზედაპირზე ეს სიგნალი — შესაძლოა შესაძლებლობები დაავიწროვოს. 2030-იან წლებში ტიტანზე ჩავა NASA-ს მისია Dragonfly; მისმა საბორტო მას-სპექტრომეტრმა შეიძლება ზოგიერთი კანდიდატი ნაერთი ადგილზე გამოავლინოს.
კვლევა ჟურნალ Astronomy & Astrophysics-ში გამოქვეყნდება, ამჟამად კი ხელმისაწვდომია სერვერზე arXiv.
მომზადებულია ScienceAlert-ის მიხედვით.