土卫六持久以来一直让研究职员着迷，由于它的演化可以展现曾经经塑造咱们自己星球的初期化学历程。土卫六具备严寒的外貌及富含氮及甲烷的致密年夜气层，这被认为近似在数十亿年前年青地球上存于的前提。经由历程摸索土卫六，科学家们希望可以或许发现关在生命起源的新线索。

瑞典查尔默斯理工年夜学化学与化学工程系副教授Martin Rahm多年来一直于研究土卫六的化学身分。他及同事发现，土卫六外貌及年夜气中富厚的化合物甲烷、乙烷及氰化氢可以以曾经经被认为不成能的方式相互作用。相干研究近日发表于美国u8国际平台-《国家科学院院刊》。

氰化氢是一种强极性份子，但研究发现它可以与甲烷及乙烷等非极性物资一路形成晶体。这一事实是特殊的，由于这些类型的份子通常连结疏散，就像油及水同样。

“这可能会影响咱们对于土卫六地质和其湖泊、海洋及沙丘等奇特景不雅的理解。此外，氰化氢可能于生命的几种组成部门的非生物缔造中阐扬主要作用，例如用在构建卵白质的氨基酸及遗传暗码所需的碱基。是以，咱们的事情也有助在深切相识生命泛起以前的化学历程，以和它于极端、荒芜的情况中怎样举行。”Rahm说。

这项研究始在一个关在土卫六的简朴但悬而未决的问题：氰化氢于卫星年夜气层中形成后会发生甚么？它是于外貌储蓄积累成厚层，另有因此某种方式与周围情况发生反映？为了回覆这一问题，美国宇航局（NASA）的科学家们于约-180℃的极低温度下举行氰化氢与甲烷及乙烷混淆的试验。于这一温度下，氰化氢酿成晶体，而甲烷及乙烷连结液态。

当该团队利用激光光谱法于原子水平上检查质料及份子时，他们发现只管份子连结完备，但发生了一些不平常的事情。为进一步摸索，他们接洽了Rahm团队。

“咱们问自己的问题有点疯狂：这些丈量结果可以用甲烷或者乙烷与氰化氢混淆的晶体结构来注释吗？然而，这与化学中的一条原理相抵牾，‘相似相溶’原理象征着极性及非极性物资不应该联合于一路。”Rahm说。

研究职员利用年夜规模盘算机模仿来测试数千种于固态下结构份子的差异要领，发现碳氢化合物已经经穿透了氰化氢的晶格，并形成为了稳定的新结构，称为共晶。

这一发现挑战了最闻名的化学原理之一，但Rahm认为现在另有不是重写教科书的时辰。

“我认为这是化学领域界限拓展的一个很好的例子，注解广泛接管的定律并不是老是适用。”他说。

“氰化氢存于在宇宙的许多地方，例如于年夜灰尘云、行星年夜气层及彗星中。咱们的发现可能有助在相识太空中其他严寒情况中会发生甚么。咱们或许可以或许找出其他非极性份子是否也能够进入氰化氢晶体；如果可以，这又对于生命泛起以前的化学反映象征着甚么。“Rahm说。

相干论文信息：https://doi.org/10.1073/pnas.2507522122

土卫六与地球的初期进化有一些配合点，是以可以提供生命起源的线索。图片来历：Space Science Institute

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