健康

科学者たちは土星の衛星タイタンで水と油が結合できることを発見

KOMPAS.com - 土星最大の衛星であるタイタンの凍った表面では、単純な分子が化学の最も基本的な原理の 1 つに違反する可能性があります。 新しい研究は、地球上では油と水として知られる極性成分と非極性成分の混合物が実際に結合して安定した固体構造を形成できることを示しています。 問題となっている化学原理は「似たものは似たものを溶かす」というもので、極性物質と無極性物質は混合せず、別々の層を形成するというものです。 しかし、NASAのジェット推進研究所とスウェーデンのチャルマーズ工科大学の科学者たちは、タイタンの衛星での発見に驚いた。 シアン化水素の極性分子は、地球上ではまったく相容れない分子であるメタンやエタンなどの非極性炭化水素と安定な共結晶を形成します。 こちらもお読みください: 土星と天王星の間にある氷の物体キロンが独自の環を「構築」中 極端な温度での結晶接合部 タイタンの表面の状態は古代の地球の状態に似ています。 大気には高レベルの窒素と単純な炭化水素化合物であるメタンとエタンが含まれており、地球の水循環と同様に、局所的な気象システムで循環します。 研究者らは、摂氏約マイナス183度の温度でメタン、エタン、シアン化水素の混合物を混合することで、タイタンの表面の状態を再現した。 分光分析（光の波長との相互作用を通じて化学物質を研究する方法）は、驚くべき結果をもたらしました。 無極性のメタンとエタンの分子が極性シアン化水素の固体結晶構造の亀裂に押し込まれ（インターカレーションとして知られるプロセス）、異常な共結晶を作り出したことが判明した。 チャルマーズ工科大学の研究の主著者であるマーティン・ラーム氏は、これらの発見の意味について説明した。 「これは『似たものは似たものに溶ける』という化学のルールに反しており、基本的にこれらの極性物質と非極性物質を組み合わせるのは不可能であることを意味する」とラーム氏は声明で述べた。 変化する化学の柱と生命への影響 地球上では、極性分子 (水など) は不均一な電荷分布を持っており、他の極性分子を引き寄せ、非極性成分は無視されます。対照的に、非極性分子 (油など) は相互に非常に弱く相互作用し、極性粒子とはまったく相互作用しないため、水と油が分離します。 ジャーナルPNASに掲載されたこの研究は、化学の長年の柱に挑戦し、太陽系全体でよりエキゾチックな固体構造の発見への扉を開く可能性があります。 次に、NASA とチャルマーズ大学のチームは、数百もの潜在的な共結晶構造をモデル化し、タイタン条件下での安定性をテストしました。 #科学者たちは土星の衛星タイタンで水と油が結合できることを発見