اكتشف باحثون من ناسا وجامعة تشالمرز أن المواد القطبية وغير القطبية يمكن أن تختلط على سطح تيتان، مما يتحدى مبدأ 'المشابه يذيب المشابه'. يحدث ذلك تحت البرد الشديد للقمر، حيث يشكل سيانيد الهيدروجين بلورات مستقرة مع الميثان والإيثان. قد يعيد هذا الاكتشاف تشكيل فهمنا لجيولوجيا تيتان والكيمياء قبل الحياتية.
قمر زحل الأكبر، تيتان، أثار اهتمام العلماء منذ زمن طويل بسبب غلافه الجوي الكثيف من النيتروجين-الميثان وظروف سطحه التي تشبه الأرض المبكرة قبل مليارات السنين. يكشف دراسة جديدة أنه في بيئة تيتان الباردة جداً، حوالي 90 كلفن (-180 درجة مئوية)، يمكن لسيانيد الهيدروجين —جزيء قطبي وفير في غلاف القمر الجوي— تشكيل بلورات مشتركة مع الهيدروكربونات غير القطبية مثل الميثان والإيثان، والتي تكون سائلاً على السطح.
بدأت البحث، بقيادة مارتن رام، أستاذ مشارك في جامعة تكنولوجيا تشالمرز في السويد، بأسئلة حول مصير سيانيد الهيدروجين بعد تشكله في غلاف تيتان الجوي. بالتعاون مع مختبر الدفع النفاثي (JPL) التابع لناسا في كاليفورنيا، أجرت الفرق تجارب لخلط هذه المركبات عند درجات حرارة منخفضة جداً. باستخدام التحليل الطيفي بالليزر، لاحظوا تفاعلات غير متوقعة، مما دفع إلى محاكاة نظرية في تشالمرز لتأكيد هياكل بلورات مشتركة مستقرة.
"اكتشاف التفاعل غير المتوقع بين هذه المواد قد يؤثر على كيفية فهمنا لجيولوجيا تيتان ومناظرها الغريبة من البحيرات والبحار والكثبان الرملية"، قال رام. وأضاف أن سيانيد الهيدروجين يساهم على الأرجح في إنشاء غير حيوي لمكونات بناء الحياة، مثل الأحماض الأمينية والنوويات الأساسية، في بيئات قاسية.
هذا يتحدى قاعدة الكيمياء 'المشابه يذيب المشابه'، حيث تنفصل الجزيئات القطبية وغير القطبية عادةً. "أراه كمثال جيد على متى تتحرك الحدود في الكيمياء ولا تنطبق قاعدة مقبولة عالمياً دائماً"، لاحظ رام. الدراسة، المنشورة في PNAS في 16 أكتوبر 2025، شملت باحثين من تشالمرز وJPL وكالتيك وجامعة كومبلوتنسي مدريد.
تتميز تيتان ببحيرات ميثان-إيثان وكثبان رملية ومحيط مائي تحت سطحي محتمل بعمق كيلومترات. مهمة دراجونفلای التابعة لناسا، التي ستنطلق في 2028 وتصل في 2034، تهدف إلى استكشاف هذه العمليات قبل الحياتية مباشرة. حتى ذلك الحين، توسع مثل هذه الرؤى المخبرية معرفتنا بالكيمياء الكونية الباردة، بما في ذلك في المذنبات وسحب الغبار.