Forskare från NASA och Chalmers universitet har upptäckt att polära och icke-polära ämnen kan blandas på Titans yta, vilket utmanar principen 'lika löser lika'. Detta sker under månens extrema kyla, där vätecyanid bildar stabila kristaller med metan och etan. Upptäckten kan omforma förståelsen av Titans geologi och prebiotisk kemi.
Saturnus största måne, Titan, har länge fascinerat forskare på grund av sin tjocka kväve-metanan atmosfär och ytförhållanden som liknar den tidiga jorden för miljarder år sedan. En ny studie visar att i Titans kyliga miljö, runt 90 Kelvin (-180 grader Celsius), kan vätecyanid — en polär molekyl som är riklig i månens atmosfär — bilda kokristaller med icke-polära kolväten som metan och etan, som är vätskor på ytan.
Forskningen, ledd av Martin Rahm, docent vid Chalmers tekniska högskola i Sverige, började med frågor om vätecyanids öde efter att det bildats i Titans atmosfär. I samarbete med NASAs Jet Propulsion Laboratory (JPL) i Kalifornien genomförde teamet experiment där de blandade dessa föreningar vid ultralåga temperaturer. Med laserspektroskopi observerade de oväntade interaktioner, vilket ledde till teoretiska simuleringar vid Chalmers för att bekräfta stabila kokristallstrukturer.
"Upptäckten av den oväntade interaktionen mellan dessa ämnen kan påverka hur vi förstår Titans geologi och dess märkliga landskap av sjöar, hav och sanddyner", sa Rahm. Han tillade att vätecyanid troligen bidrar till abiotisk skapelse av livets byggstenar, som aminosyror och nukleobaser, i extrema miljöer.
Detta utmanar kemins regel 'lika löser lika', där polära och icke-polära molekyler vanligtvis separeras. "Jag ser det som ett bra exempel på när gränserna flyttas i kemin och en universellt accepterad regel inte alltid gäller", noterade Rahm. Studien, publicerad i PNAS den 16 oktober 2025, involverade forskare från Chalmers, JPL, Caltech och Universidad Complutense de Madrid.
Titan har metan-etansjöar, dyner och en möjlig undersjö av vatten som är kilometer djup. NASAs Dragonfly-uppdrag, som startar 2028 och anländer 2034, syftar till att direkt utforska dessa prebiotiska processer. Tills dess utökar sådana laboratorierinsikter kunskapen om kall kosmisk kemi, inklusive i kometer och stoftmoln.