ظاهرة كيميائية نادرة.. بلورات قمر زحل تيتان تكسر القواعد العلمية المعروفة

قمر تيتان يمثل مختبرا كونيا فريدا يثير دهشة العلماء نظرا لبيئته المتجمدة التي تخفي أسرارا كيميائية قد تقلب مفاهيمنا الراسخة؛ حيث كشفت أبحاث حديثة عن قدرة بعض الجزيئات على الاندماج لتكوين مواد صلبة غير مألوفة رغم عدم توافقها الظاهري، مما يفتح آفاقا جديدة لفهم العمليات المعقدة بعيدا عن الأرض وبمعزل عن القواعد التقليدية.

طبيعة التفاعلات الكيميائية فوق سطح قمر تيتان

يعتبر هذا الجرم السماوي الضخم الذي يقارب حجم كوكب عطارد موطنا لبحيرات من الميثان والهيدروكربونات؛ حيث تجري تفاعلات تحاكي الكيمياء ما قبل الحيوية الضرورية لظهور الحياة في أماكن أخرى من الكون. ويركز العلماء اهتمامهم على سيانيد الهيدروجين الموجود بوفرة هناك؛ إذ يعد هذا الجزيء القطبي القوي لبنة أساسية لتكوين القواعد النووية والأحماض الأمينية، ورغم أن المواد القطبية وغير القطبية تميل للتنافر مثل الماء والزيت، إلا أن البيئة المتجمدة قد تفرض قواعد مختلفة تماما عما نعهده في مختبراتنا التقليدية.

تحدي القواعد الراسخة في بيئة قمر تيتان المتجمدة

قامت فرق بحثية من جامعة تشالمرز السويدية بالتعاون مع وكالة ناسا بمحاكاة ظروف حرارية قاسية تصل إلى 180 درجة مئوية تحت الصفر؛ وذلك لرصد سلوك سيانيد الهيدروجين عند اختلاطه بالهيدروكربونات السائلة. وأظهرت التجارب نتائج مذهلة تتلخص في النقاط التالية:

• تبلور سيانيد الهيدروجين في صورة هيكل كريستالي صلب عند البرودة الشديدة.
• بقاء الميثان والإيثان في حالة سائلة مما يسمح لهما بالتخلل داخل الهياكل الصلبة.
• رصد تحولات واضحة في أنماط اهتزاز الجزيئات باستخدام تقنية مطيافية رامان الدقيقة.
• تزايد قوة الروابط الهيدروجينية وانثنائها تحت تأثير الجزيئات المتسللة للشبكة البلورية.
• تشكل تراكيب مستقرة تعرف بالبلورات التشاركية التي تدمج مواد متنافرة كيميائيا.

تأثير الاكتشافات الجديدة لمكونات قمر تيتان على علم الفلك

تثبت المحاكاة الحاسوبية أن غياب الاهتزاز الحراري في درجات الحرارة المنخفضة يسمح لجزيئات الميثان والإيثان بالنفاذ داخل بنيات سيانيد الهيدروجين؛ مما ينفي استحالة امتزاج المواد القطبية بغير القطبية في تلك الظروف الخاصة. ويظهر الجدول التالي بعض الخصائص المقارنة للمواد المدروسة في تلك البيئة:

تغير هذه النتائج نظرتنا لجيولوجيا قمر تيتان وتفسير طبيعة كثبانه الرملية وبحاره الغريبة؛ بانتظار وصول مسبار دراجون فلاي في العقد القادم للتأكد من هذه التفاعلات ميدانيا. تظل تلك الاكتشافات دليلا على أن الكيمياء الأساسية لا تزال تخبئ مفاجآت مذهلة في أعماق نظامنا الشمسي.