D'athchruthaigh eolaithe na coinníollacha ceimiceacha uathúla atá ar Tíotán, an ghealach is mó de chuid Satarn, i sorcóirí gloine beag bídeacha anseo ar an Domhan, agus léirigh an turgnamh gnéithe de chomhdhéanamh mianraí na gealaí nach raibh ar eolas roimhe seo.
Is é Tíotán an dara satailít is mó sa ghrianchóras tar éis Ganymede, a bhaineann le Iúpatar, tá atmaisféar dlúth aige comhdhéanta den chuid is mó de nítrigin agus admixture meatán. Coinníonn an chol buí seo teocht timpeall -180°C. Thíos den atmaisféar tá lochanna, farraigí, agus aibhneacha meatán leachtacha agus eatán a chlúdaíonn screamh oighreata Tíotán, go háirithe in aice leis na cuaillí. Cosúil le huisce leachtach ar an Domhan, glacann na gáis nádúrtha seo páirt i dtimthriall ina ngalaíonn siad, ina bhfoirmíonn siad scamaill, agus ina dhiaidh sin ag cur báistí síos ar dhromchla na gealaí.
Déanann atmaisféar dlúth Tíotán, dromchla leachtach, agus timthriallta aimsire séasúracha an ghealach fuar seo beagán cosúil leis an Domhan, agus cosúil lenár bplainéad, tá móilíní orgánacha ann ina bhfuil carbóin, hidrigin agus ocsaigin. Mar gheall ar an gceimic orgánach seo a tharlaíonn ar Tíotán, creideann eolaithe go bhféadfadh an ghealach feidhmiú mar shaotharlann ollmhór chun staidéar a dhéanamh ar imoibrithe ceimiceacha a tharla ar an Domhan sular tháinig an saol ar an bplainéad.
Ach níl ach spásárthach amháin, Cassini, tar éis féachaint go mion ar an Satarn agus a ghealacha, rud a fhágann go bhfuil sé deacair staidéir talamh-bhunaithe a dhéanamh ar an gcomhdhéanamh ceimiceach aisteach a aimsíodh ar Tíotán. Mar sin, chinn grúpa eolaithe le déanaí Tíotán a mhúnlú i bpromhadán.
Ar dtús, chuir an grúpa uisce leachtach i sorcóirí gloine beaga agus d'ísligh an teocht go coinníollacha cosúil le coinníollacha an titanic. Reoite an t-uisce, ag déanamh aithrise ar screamh oighreata Tíotán. Ansin chuir an fhoireann eatán leis an bhfeadán, a tháinig chun bheith ina leacht cosúil leis na lochanna ar dhromchla Tíotán. Ar deireadh, chuir siad nítrigin leis chun atmaisféar Tíotán a chruthú, agus ansin d'athraigh siad an teocht sa fheadán beagán chun luaineachtaí teochta ar dhromchla Tíotán agus i sraitheanna éagsúla a atmaisféar a insamhail.
Ina staidéar is déanaí, a cuireadh i láthair 26 Lúnasa ag Cruinniú Fall an Chumainn Cheimiceach Mheiriceá, chuir an fhoireann dhá chomhdhúile, acetonitrile (ACN) agus propionitrile (PCN). Léiríonn sonraí ó mhisean Cassini go bhfuil na comhdhúile seo flúirseach ar Tíotán. Rinne an chuid is mó de na staidéir roimhe seo staidéar ar an dá chomhdhúil ar leithligh, ina bhfoirm íon, ach bhí an fhoireann ag iarraidh a fheiceáil cad a tharlódh dá ndéanfaí na comhdhúile a mheascadh, mar a d'fhéadfadh a bheith ar Tíotán. Murab ionann agus oibriú le gach cumaisc ar leithligh, má mheascann tú iad le chéile, is féidir leat toradh go hiomlán difriúil a fháil sa struchtúr, is é sin, conas a eagrófar na móilíní, agus conas a dhéanfaidh na móilíní criostalú, nó cas isteach i bhfoirm sholadach.
Fuair an fhoireann amach, faoi choinníollacha cosúil le tíotáiniam, go n-iompraíonn ACN agus PCN iad féin go hiomlán difriúil ná an dá chomhdhúil amháin. Eadhon, athraíonn na teochtaí ag a leánn nó a chriostalaíonn comhdhúile go mór, de réir na gcéadta céim Celsius.
Bheadh na pointí leá agus criostalaithe seo ábhartha in atmaisféar buí soineanta Tíotán. Athraíonn sraitheanna éagsúla den atmaisféar i dteocht ag brath ar airde os cionn dhromchla na gealaí, agus mar sin chun tuiscint a fháil ar an gcaoi a n-iompraíonn na ceimiceáin sa Clear, molann an staidéar nua gur gá na luaineachtaí teochta seo a chur san áireamh.
Ina theannta sin, fuair na heolaithe amach, nuair a chriostalaíonn ACN agus PCN, go nglacann siad struchtúir criostail éagsúla ag brath ar cibé an bhfuil siad ina n-aonar nó i láthair cumaisc eile. Cruthaítear criostail nuair a chuirtear móilíní aonair de chomhdhúil le chéile i struchtúr an-eagraithe. Cé go bhfanann bloic thógála an struchtúir seo - na móilíní - mar a chéile, ag brath ar fhachtóirí cosúil le teocht, is féidir leo teacht le chéile i bhfoirmíochtaí beagán difriúil.
Tugtar na héagsúlachtaí seo i struchtúr criostail ar polymorphs, agus nuair a bhíonn ACN agus PCN ann leo féin, glacann siad polymorph amháin ag teochtaí arda agus ceann eile ag teocht íseal. Ach thug eolaithe faoi deara má tá meascán ann, ansin is féidir cobhsaíocht ardteochta agus íseal-teocht a athrú, i gciall éigin. D'fhéadfadh na mionsonraí fíneáil seo maidir le cathain agus conas a shroicheann na comhdhúile struchtúr cobhsaithe an tuiscint ar cad is féidir mianraí a fháil ar Tíotán a athrú i ndáiríre.
Féadfaidh misean Dragonfly NASA, atá sceidealta le seoladh in 2026 agus teacht go Satarn i 2034, tuilleadh eolais a chur ar fáil faoi chomhdhéanamh mianraí Tíotán in situ.
Léigh freisin: