Vệ tinh Titan càng ngày càng kỳ lạ. Trong khí quyển của nó, các nhà thiên văn học phát hiện ra cyklopropenylidene (C3H2), một loại hợp chất hóa học rất hiếm dựa trên carbon.
Hợp chất này có hoạt tính mạnh đến mức nó chỉ tồn tại trên Trái đất trong điều kiện phòng thí nghiệm.
Cyklopropenylidene hiếm đến mức từ trước tới nay nó chưa bao giờ được phát hiện trên các hành tinh khác (trừ Trái đất) của Hệ Mặt trời.
Nơi duy nhất mà hợp chất này tồn tại ổn định là khoảng không gian liên sao trống rỗng và lạnh lẽo.
“Chúng tôi nghĩ về Titan như một phòng thí nghiệm thực sự, nơi chúng tôi có thể quan sát thấy cơ chế hóa học tương tự như Trái đất cổ đại, khi sự sống bắt đầu phát triển trên đó” - bà Melissa Trainer, nhà sinh học thiên văn ở Trung tâm Điều khiển các chuyến bay vũ trụ Goddard của NASA, cho biết như vậy.
Vào năm 2027, tàu thăm dò vũ trụ Dragonfly sẽ được phóng lên Titan với mục đích nghiên cứu kỹ lưỡng vệ tinh này.
“Chúng ta sẽ tìm kiếm các phân tử lớn hơn C3H2, tuy nhiên chúng ta phải biết được điều gì đang diễn ra trong khí quyển, để hiểu các phản ứng hóa học dẫn đến sự hình thành các phân tử này” – bà Melissa Trainer nói.
Cyclopropenylidene thậm chí còn được các nhà khoa học NASA mô tả là “một phân tử nhỏ rất kỳ lạ”. Hợp chất này không thể tồn tại lâu trong khí quyển vì nó rất dễ phản ứng và nhanh chóng tạo thành các phân tử phức tạp hơn.
Trong không gian liên sao, C3H2 không có nhiều “bạn đồng hành” để phản ứng nên nó có thể “nhởn nhơ” một mình trong thời gian dài.
Tuy nhiên, Titan là nơi khác biệt với không gian liên sao. Nó chứa đầy các hồ và các đám mây hydrocacbon, với bầu khí quyển chủ yếu là nitơ cùng một ít methane.
Khí quyển của Titan dày gấp 4 lần khí quyển Trái đất và bên dưới khí quyển Titan có thể có một đại dương nước mặn khổng lồ.
Năm 2016, nhóm nghiên cứu do nhà khoa học hành tinh Conor Nixon ở Trung tâm Điều khiển các chuyến bay vũ trụ Goddard của NASA dẫn đầu đã sử dụng hệ thống kính viễn vọng ALMA ở Chile để nghiên cứu khí quyển của Titan.
Các nhà khoa học đã phát hiện các phân tử hữu cơ ở phần trên của khí quyển Titan. Họ xác nhận những phân tử đó là cyklopropenylidene. Cho đến nay, bí ẩn chưa được giải đáp vẫn là tại sao C3H2 lại xuất hiện trên Titan và không xuất hiện ở nơi khác.
Cyclopropenylidene được quan tâm đặc biệt vì nó là phân tử vòng. Ba nguyên tử carbon của cyclopropenylidene hợp nhất với nhau để tạo thành một vòng.
Mặc dù bản thân cyclopropenylidene không đóng vai trò sinh học, nhưng các bazơ nitơ của các nucleotide DNA và RNA dựa trên cùng các vòng phân tử sinh học.
Phân tử càng nhỏ thì khả năng tạo thành các hợp chất khác càng lớn. Trước đây, các nhà khoa học cho rằng, benzen (C6H6) là phân tử vòng nhỏ nhất được tìm thấy trong bất kỳ bầu khí quyển nào (kể cả khí quyển Titan). Tuy nhiên, hóa ra, cyclopropenylidene là phân tử còn nhỏ hơn.
