Oväntat fynd på Saturnus måne utmanar synen på kemi före livets uppkomst

Forskare vid Chalmers tekniska högskola, i samarbete med NASA, har gjort en överraskande upptäckt på Saturnus största måne, Titan. Deras studie, publicerad i den vetenskapliga tidskriften PNAS, visar att ämnen som tidigare ansetts vara oförenliga kan kombinera sig under Titans extrema förhållanden.

Titans kalla miljö och täta atmosfär liknar förhållandena på den tidiga jorden, vilket gör månen till en viktig plats för att studera livets ursprung. Forskningen avslöjade att metan, etan och vätecyanid – ämnen som finns i stora mängder på Titan – kan bilda gemensamma kristaller. Detta strider mot den grundläggande kemiska principen 'lika löser lika', som normalt förhindrar blandning av polära och opolära ämnen, likt olja och vatten.

Upptäckten utmanar förståelsen av den prebiotiska kemin och hur livets byggstenar kan ha bildats i ogästvänliga miljöer. Vätecyanid är en nyckelkomponent för bildandet av aminosyror och nukleobaser, livets grundläggande molekyler. Dessa resultat ger nya insikter i hur kemiska processer kan fortgå i extrem kyla och hur Titan's geologi kan ha formats.

Studien initierades av en fråga från NASA:s Jet Propulsion Laboratory (JPL) om vad som händer med vätecyanid på Titan. I samarbete med Chalmers forskargrupp, ledd av professor Martin Rahm, användes storskaliga datorsimuleringar. Dessa visade att kolväten kan tränga in i vätecyanidkristaller och bilda stabila nya strukturer, så kallade kokristaller, vid de låga temperaturer som råder på Titan. Resultaten överensstämmer väl med NASA:s experimentella mätningar.

Chalmers och NASA fortsätter sitt samarbete för att utforska vätecyanidkemi. Fynden kan vara relevanta för att förstå kemiska processer i andra kalla miljöer i universum. När NASA:s Dragonfly-sond når Titan 2034, kommer dessa nya insikter att bidra till dess uppdrag att undersöka månens yta och dess potential för liv.