CIUDAD DE MÉXICO. – Los científicos de la NASA identificaron una molécula en la atmósfera de Titán que nunca se había detectado en ninguna otra atmósfera.
De hecho, es probable que muchos químicos apenas hayan oído hablar de él o no sepan pronunciarlo: ciclopropenilideno o C 3 H 2 .
Los científicos dicen que esta simple molécula basada en carbono puede ser un precursor de compuestos más complejos que podrían formar o alimentar una posible vida en Titán.
Los investigadores encontraron C 3 H 2 utilizando un radiotelescopio en el norte de Chile conocido como Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA).
Observaron C 3 H 2 , que está hecho de carbono e hidrógeno, mientras examinaban un espectro de firmas luminosas únicas recogidas por el telescopio.
Estos revelaron la composición química de la atmósfera de Titán por la energía que sus moléculas emitían o absorbían.
“Cuando me di cuenta de que estaba mirando ciclopropenilideno, mi primer pensamiento fue: ‘Bueno, esto es realmente inesperado‘”, dijo Conor Nixon , científico planetario del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, quien dirigió la búsqueda de ALMA.
Los hallazgos de su equipo fueron publicados el 15 de octubre en la revista Astronomical Journal.
Aunque los científicos han encontrado C 3 H 2 en bolsas por toda la galaxia, encontrarlo en la atmósfera fue una sorpresa.
Esto se debe a que el ciclopropenilideno puede reaccionar fácilmente con otras moléculas con las que entra en contacto y formar diferentes especies.
Hasta ahora, los astrónomos han encontrado C 3 H 2 solo en nubes de gas y polvo que flotan entre sistemas estelares.
Es decir, regiones demasiado frías y difusas para facilitar muchas reacciones químicas.
Pero las atmósferas densas como la de Titán son colmenas de actividad química.
Esa es una de las principales razones por las que los científicos están interesados en esta luna, que es el destino de la próxima misión Dragonfly de la NASA .
El equipo de Nixon pudo identificar pequeñas cantidades de C 3 H 2 en Titán probablemente porque estaban mirando en las capas superiores de la atmósfera de la luna, donde hay menos otros gases con los que el C 3 H 2 interactúe.
Los científicos aún no saben por qué el ciclopropenilideno aparecería en la atmósfera de Titán pero no en otra atmósfera.
“Titán es único en nuestro sistema solar”, dijo Nixon. “Ha demostrado ser un tesoro de nuevas moléculas”.
Titán, la más grande de las 62 lunas de Saturno, es un mundo intrigante que, en cierto modo, es el más similar a la Tierra que hemos encontrado.
A diferencia de cualquier otra luna del sistema solar (hay más de 200), Titán tiene una atmósfera densa que es cuatro veces más densa que la de la Tierra.
Además de nubes, lluvia, lagos y ríos, e incluso un océano subterráneo de agua salada.
La atmósfera de Titán está compuesta principalmente de nitrógeno, como la de la Tierra, con un toque de metano.
Cuando las moléculas de metano y nitrógeno se rompen bajo el resplandor del Sol, los átomos que los componen desencadenan una compleja red de química orgánica.
Esto ha llevado a esta luna a la cima de la lista de los objetivos más importantes en la búsqueda de la NASA del presente o el pasado vida en el sistema solar.
“Estamos tratando de averiguar si Titán es habitable“, dijo Rosaly Lopes , investigadora científica senior y experta en Titán del Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA en Pasadena, California.
“Así que queremos saber qué compuestos de la atmósfera llegan a la superficie y luego, si ese material puede atravesar la corteza de hielo hasta el océano, porque creemos que el océano es donde están las condiciones habitables“.
Los tipos de moléculas que podrían estar asentadas en la superficie de Titán podrían ser las mismas que formaron los componentes básicos de la vida en la Tierra.
Al principio de su historia, hace 3.8 a 2.500 millones de años, cuando el metano llenaba el aire de la Tierra en lugar de oxígeno, las condiciones aquí podrían haber sido similares a las de Titán actual, sospechan los científicos.
“Pensamos en Titán como un laboratorio de la vida real donde podemos ver una química similar a la de la Tierra antigua cuando la vida se estaba afianzando aquí”, dijo Melissa Trainer , astrobióloga de Goddard de la NASA.
Trainer es el investigador principal adjunto de la misión Dragonfly y líder de un instrumento en el helicóptero Dragonfly que analizará la composición de la superficie de Titán.
El ciclopropenilideno es la única otra molécula “cíclica” o de circuito cerrado, además del benceno, que se ha encontrado en la atmósfera de Titán hasta ahora.
Aunque no se sabe que el C 3 H 2 se utilice en las reacciones biológicas modernas, las moléculas de circuito cerrado como esta son importantes porque forman los anillos de la columna vertebral de las nucleobases del ADN.
“La naturaleza cíclica de ellos abre esta rama adicional de la química que le permite construir estas moléculas biológicamente importantes”, dijo Alexander Thelen , un astrobiólogo de Goddard que trabajó con Nixon para encontrar C 3 H 2 .
Científicos como Thelen y Nixon están utilizando telescopios terrestres grandes y altamente sensibles para buscar las moléculas de carbono relacionadas con la vida más simples que pueden encontrar en la atmósfera de Titán.
Se consideraba que el benceno era la unidad más pequeña de moléculas de hidrocarburo anilladas y complejas que se encuentran en cualquier atmósfera planetaria.
Pero ahora, el C 3 H 2, con la mitad de los átomos de carbono del benceno, parece haber ocupado su lugar.
El equipo de Nixon utilizó el observatorio ALMA para observar Titán en 2016.
Se sorprendieron al encontrar una extraña huella química, que Nixon identificó como ciclopropenilideno al buscar en una base de datos de todas las firmas de luz molecular conocidas.
Para comprobar que los investigadores realmente estaban viendo este compuesto inusual, Nixon examinó minuciosamente artículos de investigación publicados a partir de análisis de datos de la nave espacial Cassini de la NASA, que realizó 127 sobrevuelos cercanos a Titán entre 2004 y 2017.
Quería ver si había un instrumento en la nave espacial que rastreó los compuestos químicos alrededor de Saturno y Titán podría confirmar su nuevo resultado.
De hecho, Cassini había descubierto evidencia de una versión cargada eléctricamente de la misma molécula, C 3 H 3 + .
Dado que es un hallazgo raro, los científicos están tratando de aprender más sobre el ciclopropenilideno y cómo podría interactuar con los gases en la atmósfera de Titán.
Pero, dijo Malaska, encontrar moléculas como C 3 H 2 es realmente importante para ver el panorama general de Titán:
“Cada pequeña pieza y parte que puedas descubrir puede ayudarte a armar el enorme rompecabezas de todas las cosas que suceden allí”.
Para mayor información sobre este y otros descubrimientos, consulta la página de NASA.
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