En regel som hållit i hundra år
Kemin har en tumregel som sitter i ryggmärget på varje gymnasieelev: lika löser lika. Det betyder att ämnen med liknande kemisk karaktär blandar sig med varandra, och ämnen som är olika håller sig isär. Vatten och olja, till exempel. De vill inte ha med varandra att göra.
Det är inte en flummig teori. Det är en av kemins mest beprövade grundlagar. Och den har nu utmanats — av ett isberg på en måne 1,2 miljarder kilometer från jorden.
Vad hände på Titan?
Titan är Saturnus största måne. Temperaturen ligger runt minus 180 grader Celsius. Där flödar floder av flytande metan och etan — kolväten som i vår varma värld är gaser. Det är en helt annan form av kemi.
NASA-forskare utförde experiment i laboratoriet vid just den temperaturen. De blandade vätecyanid — ett ämne som är polärt, alltså laddat på ett sätt som liknar vatten — med metan och etan, som är opolära. Enligt grundregeln borde ingenting hända. De borde inte vilja blandas.
Men det gjorde de. Kolväterna trängde in i vätecyanidets struktur och bildade helt nya, stabila kristallstrukturer. Så kallade ko-kristaller — ett slags kemisk hybrid som inte borde existera enligt boken.
Forskarna förstod inte vad de sett. De kontaktade Chalmers tekniska högskola i Göteborg för att analysera resultaten. Och analysen bekräftade: detta bryter mot en grundregel i kemin.
Varför spelar det roll?
Det handlar inte bara om en udda kemisk kuriosa. Vätecyanid är ett nyckelämne i debatten om livets ursprung. Det ingår i bildandet av aminosyror — proteinernas byggstenar — och av kvävebaser, som är grunden i DNA och RNA.
Om vätecyanid kan bilda ko-kristaller med opolära ämnen vid kalla temperaturer, öppnar det för helt nya scenarier. Kanske bildades livets kemiska förutsättningar i miljöer som liknar Titan. Kanske sker det på Titan just nu. Kanske händer det på andra isiga månar och planeters yta, runt om i universum.
Det vi vet är att kemin är mer flexibel än vi trodde. Och att "det bör inte gå" ibland är början på en av vetenskapens mest intressanta meningar.
En ny karta att rita
Den här upptäckten ändrar inte allt på en gång. Men den tvingar forskare att rita om en del av den karta vi har över möjlig kemi i universum. Grundregeln gäller fortfarande i de flesta situationer — men inte alla.
Det liknar lite hur Einsteins relativitetsteori kompletterade Newtons fysik. Newton hade inte fel. Men det visade sig att hans lagar inte gäller i alla situationer.
Titan är en plats vi knappt förstår. Ändå lär den oss något fundamentalt om hur materia beter sig — och om vad som kan ha lett fram till att du en dag uppstod.
Källor
- Chalmers tekniska högskola: "Oväntad upptäckt på Saturnus måne utmanar synen på kemin innan livets uppkomst" - forskning.se: "Oväntad kemi på Saturnus kyliga måne Titan"
