Ученые обнаружили возможность существования на крупнейшем спутнике Сатурна Титане распространенного антифризного соединения - метанола. Это открытие может повлиять на наши представления об эволюции и развитии жизни на Титане и других ледяных небесных телах.
Титан, который больше Меркурия, является единственным небесным телом, помимо Земли, на поверхности которого, как известно, имеется жидкость. Эти моря, состоящие вместо воды из жидкого метана, часто приводили к размышлениям по поводу того, способны ли они поддерживать жизнь. Кроме морей, находящихся на его поверхности, исследователи недавно обнаружили признаки того, что Титан также имеет внутренний водный океан. Ученые предполагают, что для того, чтобы оставаться жидким, этот океан может включать молекулы антифриза, которые препятствуют образованию льда при падении температуры ниже нормальной точки замерзания воды. Скрытые водные океаны, согласно предположениям, существуют и у других ледяных спутников, таких как спутники Юпитера Ганимед, Каллисто и Европа. Такие водные океаны повышают вероятность существования известных нам форм жизни под ледяной оболочкой, потому что жизнь существует практически везде, где есть жидкая вода на земле.
Одним из возможных антифризных соединений на Титане является метанол, простейшая молекула спирта и бесцветная жидкость, также известный как древесный спирт. Другим антифризным соединением может быть аммиак. Расчеты показывают, что подземный водный океан толщиной не менее 90 километров мог бы существовать на Титане при условии содержания в нем около 4 процентов метанола и 1 процента аммиака.
Исследования, проведенные специалистом в области физической химии Джоном Рипмеестером и его коллегами из Национального Исследовательского Совета Канады в Оттаве, обнаружили, что эти соединения могли бы захватываться льдоподобными решетками, известными как клатраты гидратов.
Исследователи обнаружили, что растворы, состоящие только из воды и метанола, не могут замерзать с образованием клатратов гидратов. Однако эксперименты и моделирование молекулярной динамики обнаружили, что растворы, содержащие воду, метанол и метан, могут образовывать такие льдоподобные структуры.
К своему удивлению, Рипмеестер и его коллеги обнаружили, что при низких температурах метанол действительно может способствовать образованию твердых клатратов гидратов, вместо того, чтобы подавлять его. Эти данные вызывают важные вопросы, как метанол может применяться для предотвращения образования клатратов в трубопроводах в будущем, особенно в полярных климатических условиях и на глубине океана.
"Эти новые знания, безусловно, повлияют на разработку новых моделей для ледяных планет", - сказал Рипмеестер.
Ученые подробно описали свои открытия в журнале "Труды Национальной Академии Наук".
Источник: www.astrobio.net