Олимон шароити нодири кимиёвиро, ки дар Титан, бузургтарин моҳвораи Сатурн вуҷуд дорад, дар силиндрҳои хурди шишагини ин ҷо дар рӯи Замин дубора эҳё карданд ва таҷриба хусусиятҳои қаблан номаълуми таркиби минералии Моҳро ошкор кард.
Титан дуввумин моҳвораи калонтарин дар системаи офтобӣ пас аз Ганимед аст, ки ба Муштарӣ тааллуқ дорад, атмосфераи зичеро дорад, ки асосан аз нитроген бо омехтаи метан иборат аст. Ин тумани зардтоб ҳарорати тақрибан -180°Сро нигоҳ медорад. Дар зери атмосфера кӯлҳо, баҳрҳо ва дарёҳои метан ва этани моеъ ҷойгиранд, ки қабати яхбастаи Титанро, махсусан дар наздикии қутбҳо фаро мегиранд. Мисли оби моеъ дар рӯи Замин, ин газҳои табиӣ дар даврае иштирок мекунанд, ки дар он бухор мешаванд, абрҳоро ташкил медиҳанд ва сипас дар сатҳи Моҳ борон меборад.
Атмосфераи зиччи Титан, сатҳи моеъ ва давраҳои мавсимии обу ҳаво ин моҳи сардро каме ба Замин монанд мекунад ва мисли сайёраи мо он дорои молекулаҳои органикии дорои карбон, гидроген ва оксиген мебошад. Ба далели ин кимиёи органикӣ, ки дар Титан рух медиҳад, олимон боварӣ доранд, ки Моҳ метавонад ҳамчун як лабораторияи азим барои омӯзиши реаксияҳои кимиёвӣ, ки пеш аз пайдо шудани ҳаёт дар сайёра дар рӯи замин рух дод, хидмат кунад.
Аммо танҳо як киштии кайҳонӣ, Кассини, Сатурн ва моҳҳои онро ба таври муфассал мушоҳида кардааст, ки дар рӯи замин омӯзиши таркиби аҷиби кимиёвии дар Титан кашфшударо душвор мегардонад. Аз ин рӯ, ба наздикӣ як гурӯҳ олимон тасмим гирифтанд, ки Титанро дар пробирка модел кунанд.
Аввалан, гурӯҳ оби моеъро дар силиндрҳои хурди шишагӣ ҷойгир карданд ва ҳароратро ба шароитҳои шабеҳи шароити титаник паст карданд. Об ях карда, ба қабати яхбастаи Титан тақлид мекард. Сипас даста ба қубур этан илова кард, ки он мисли кӯлҳои рӯи Титан моеъ шуд. Ниҳоят, онҳо барои эҷоди атмосфераи Титан нитроген илова карданд ва сипас ҳарорати қубурро каме тағир доданд, то тағирёбии ҳароратро дар сатҳи Титан ва қабатҳои гуногуни атмосфераи он тақлид кунанд.
Дар тадқиқоти охирини худ, ки 26 август дар нишасти тирамоҳии Ҷамъияти кимиёвии Амрико муаррифӣ шуд, даста ду пайвастагиро, acetonitril (ACN) ва propionitril (PCN) илова карданд. Маълумот аз миссияи Кассини нишон медиҳад, ки ин пайвастагиҳо дар Титан зиёданд. Аксари тадқиқотҳои қаблӣ ин ду пайвастагиро дар шакли покашон алоҳида омӯхтанд, аммо гурӯҳ мехост бубинад, ки агар пайвастагиҳо омехта шаванд, чӣ гуна метавонад дар Титан бошад. Баръакси кор кардан бо ҳар як пайвастагиҳои алоҳида, агар шумо онҳоро бо ҳам омехта кунед, шумо метавонед дар сохтор натиҷаи тамоман дигар ба даст оред, яъне чӣ гуна молекулаҳо ташкил карда мешаванд ва молекулаҳо чӣ гуна кристалл мешаванд ё ба шакли сахт табдил меёбанд.
Даста муайян кард, ки дар шароити ба титан монанд, ACN ва PCN нисбат ба ҳар як пайвастагӣ ба таври куллӣ фарқ мекунанд. Махз, хароратхое, ки дар он пайвастагихо гудохта ё кристалл мешаванд, ба таври куллй тагйир меёбанд, яъне ба садхо градуси Цельсий.
Ин нуқтаҳои обшавӣ ва кристаллизатсия дар атмосфераи тираи зарди Титан муҳим хоҳанд буд. Қабатҳои гуногуни атмосфера вобаста ба баландии сатҳи моҳ аз рӯи ҳарорат фарқ мекунанд, бинобар ин барои фаҳмидани он ки моддаҳои химиявии туман чӣ гуна рафтор мекунанд, тадқиқоти нав нишон медиҳад, ки ин тағирёбии ҳароратро ба назар гирифтан лозим аст.
Илова бар ин, олимон муайян карданд, ки ҳангоми кристаллшавии ACN ва PCN, онҳо сохторҳои гуногуни кристаллро вобаста ба танҳоӣ ё дар ҳузури пайвастагии дигар қабул мекунанд. Кристаллҳо вақте ба вуҷуд меоянд, ки молекулаҳои алоҳидаи пайвастагиҳо ба сохтори хеле муташаккил муттаҳид мешаванд. Гарчанде ки блокҳои сохтмонии ин сохтор - молекулаҳо - як хел боқӣ мемонанд, вобаста ба омилҳо ба монанди ҳарорат, онҳо метавонанд дар конфигуратсияҳои каме гуногун якҷоя шаванд.
Ин тағиротҳо дар сохтори кристаллҳо маълуманд полиморфҳо, ва вақте ки ACN ва PCN худ ба худ вуҷуд доранд, онҳо як полиморфро дар ҳарорати баланд ва дигареро дар ҳарорати паст қабул мекунанд. Аммо олимон пай бурданд, ки агар омехта мавҷуд бошад, пас устувории ҳарорати баланд ва ҳарорати паст метавонад ба баъзе маъно тағйир ёбад. Ин тафсилоти хубе, ки кай ва чӣ гуна пайвастагиҳо ба сохтори мӯътадил мерасанд, метавонанд воқеан фаҳмиши он, ки кадом маъданҳоро дар Титан пайдо кардан мумкин аст, тағир диҳад.
Миссияи Dragonfly-и NASA, ки бояд дар соли 2026 оғоз шавад ва дар соли 2034 ба Сатурн бирасад, метавонад дар бораи таркиби минералии Титан дар ҷои худ маълумоти бештар диҳад.
Ҳамчунин хонед: