Ғалымдар Сатурнның серігінде экстремалды жағдайларда бір-бірімен араласпайтын заттарды біріктіретін ерекше құрылымдар түзілуі мүмкін екенін анықтады.

Титан — Жерден басқа Күн жүйесіндегі бетінде сұйықтық жиналған жалғыз нысан. Бірақ бұл көлдер су емес, тығыз атмосферада шамамен минус 180°C температурада айналым жасайтын сұйық метанмен толтырылған. Серіктің солтүстік жарты шарында метан бұлттары мен көмірсутектерден тұратын жаңбырлар жиі байқалады.

Зерттеушілердің ерекше назарын цианводород (HCN) аудартады — бұл полярлы молекула Титан атмосферасының жоғарғы қабаттарында азот, метан және этаннан түзіледі. Бұл зат химиялық реакциялар тізбегін бастап, аминқышқылдары мен қарапайым тіршілік формаларына қажетті басқа да компоненттердің түзілуіне себеп болады.

Халықаралық ғалымдар тобы Титан жағдайын модельдейтін тәжірибе жүргізді: олар минус 180°C температурада цианводород кристалдарына метан мен этан буларын конденсациялады. PNAS журналында жарияланған нәтижелер күтпеген болып шықты.

Зерттеу барысында полярлы цианводородтың полярсыз метан және этанмен араласып, тұрақты ко-кристалдар мен қатты ерітінділер түзе алатыны анықталды. Бұл химиядағы «ұқсас ұқсаста ериді» деген негізгі қағидаға қайшы келеді, себебі әртүрлі полярлықтағы заттар әдетте араласпайды.

Спектроскопия көмірсутек молекулалары кристалл құрылымына енгеннен кейін сутектік байланыстардың күшейгенін көрсетті. Компьютерлік модельдеу бұл нәтижелерді растады. Ең тұрақты құрылымдар құрамында 10-20% этан бар ко-кристалдар болды.

Таза заттар мен жаңа құрылымдар арасындағы энергетикалық айырмашылық небәрі 0,5-1 кДж/моль болды, бұл ко-кристалдардың Титан жағдайында өздігінен түзілуіне мүмкіндік береді.

Бұл кристалдар серіктің геологиясында маңызды рөл атқаруы мүмкін: олар метан мен этанды қатты күйде ұстап, көмірсутектердің ерекше резервуарларын түзе алады. Температура мен қысым өзгергенде ко-кристалдар ыдырап, бұл эрозия мен ландшафттың өзгеруіне әкелуі мүмкін. Мүмкін, дәл осы процесс Титан көлдерінің бетінде уақытша «метан аралдарының» пайда болуын түсіндіреді.

Ко-кристалдардың бар-жоғын түпкілікті растау NASA-ның Dragonfly миссиясы барысында жоспарланып отыр, ол 2034 жылы Титанға жетуі тиіс.