Científicos de la NASA descubren una extraña molécula en la atmósfera de Titán
Se trata de una molécula que podría ser la precursora de compuestos más complejos con la capacidad de formar o alimentar la potencial vida presente en esta luna de Saturno.
Crédito: Conor Nixon/NASA’s Goddard Space Flight Center.
Los científicos han identificado algo que jamás había sido detectado en otra atmósfera. De hecho, la mayoría de químicos probablemente apenas han oído hablar sobre ello o no saben cómo pronunciarlo. Hablamos del ciclopropenilideno, o c-C₃H₂ (carbono e hidrógeno), el cual pertenece a una clase altamente reactiva de moléculas orgánicas conocidas como carbenos.
Los investigadores de la NASA hallaron el C3H2 valiéndose de las capacidades del radiotelescopio ALMA en el desierto de Atacama, Chile. Al perquirir en el espectro de firmas de luz únicas recolectadas por el telescopio, se reveló una composición química basada en la energía que emiten o absorben las moléculas en la atmósfera de Titán.
«Cuando me di cuenta que estaba mirando al ciclopropenilideno, mi primer pensamiento fue: “Bueno, esto es algo realmente inesperado”», dijo Conor Nixon, científico planetario del Centro de Vuelo Espacial Goddard en Greenbelt, Maryland, quien lideró la investigación. Los hallazgos de su equipo han sido publicados en la revista especializada The Astronomical Journal.
A pesar que los científicos han identificado C3H2 en porciones a través de la galaxia, hallarlo en una atmósfera fue una sorpresa. Esto se debe a que el ciclopropenilideno puede reaccionar fácilmente al entrar en contacto con otras moléculas y formar diferentes especies. Hasta ahora los astrónomos solo lo habían encontrado en nubes de gas y polvo flotando libremente entre sistemas estelares —en otras palabras, regiones demasiado dispersas y frías como para facilitar muchas reacciones químicas—.
Seis vistas infrarrojas de Titán.
En contraste, atmósferas densas como la de Titán son caldos de cultivo para la actividad química. Justamente la principal razón por la que los científicos están interesados en esta luna —próximo destino de la misión Dragonfly de la NASA—.
El equipo de Nixon fue capaz de descubrir pequeñas cantidades de C3H2 en Titán probablemente porque buscó en las capas superiores de su atmósfera, donde hay menos gases con los que pueda interactuar esta molécula. No obstante, aún se desconoce la razón por la que está presente allí y no en otras atmósferas.
«Titán es único en nuestro sistema solar. Ha probado ser un verdadero tesoro oculto de nuevas moléculas», señaló Nixon.
Titán es la luna mayor de las 62 que tiene Saturno. Es un mundo intrigante que es de muchas maneras el más similar a la Tierra que hemos encontrado. A diferencia de otras lunas en el sistema solar —hay más de 200—, Titán tiene una atmósfera gruesa que es cuatro veces más densa que la de nuestro planeta, además de nubes, lluvia, lagos, ríos, e incluso un océano subsuperficial de agua salada.
La atmósfera de esta luna está compuesta principalmente de nitrógeno con partes de metano. Cuando las moléculas del metano y el nitrógeno se rompen ante el brillo del Sol, sus átomos liberan una compleja red de química orgánica que ha cautivado a los científicos y puesto a este mundo en lo alto de la lista de objetivos más importantes para la búsqueda de vida en nuestro sistema.
«Estamos tratando de averiguar si Titán es habitable», dijo Rosaly Lopes, investigadora senior y experta en el Laboratorio de Propulsión a Reacción de la NASA en Pasadena, California. «Por lo que queremos conocer qué compuestos de la atmósfera caen a la superficie y, luego, si este material puede atravesar la corteza de hielo hasta el océano debajo, dado que allí podrían existir las condiciones de habitabilidad».
«Pensamos en Titan como un laboratorio de la vida real, un lugar donde podemos observar una química parecida a aquella que se daba en la Tierra primigenia», agregó la astrobióloga Melisa Trainer, investigadora de la misión Dragonfly y encargada del instrumento a bordo de la nave que analizará la composición de esta luna en un futuro cercano.
Importante para la vida
El ciclopropenilideno es la única molécula «cíclica» o de bucle cerrado, además del benceno, que ha sido hallada en la atmósfera de Titán hasta ahora.
A pesar que el C3H2 no es conocido por ser usado en las reacciones biológicas de hoy en día, las moléculas de bucle cerrado como estas son importantes porque forman los anillos centrales para las nucleobases del ADN, la estructura química compleja que lleva el código genético de la vida; y el ARN, otro compuesto crucial para las funciones de la vida.
Primera imagen a color de la superficie de Titán, tomada por la sonda Huygens durante su descenso exitoso a esta luna en 2005.
«La naturaleza cíclica de ellas abre esta rama extra en la química que permite construir moléculas biológicamente importantes», explicó Alexander Thelen, astrobiólogo que trabajó con Nixon para hallar el C3H2.
Científicos como Thelen y Nixon están usando telescopios altamente sensibles en la Tierra para encontrar las moléculas basadas en carbono más simples en la atmósfera de Titán. El benceno era considerada la unidad más pequeña de molécula compleja de hidrocarbono cíclico descubierta en cualquier atmósfera planetaria. Pero ahora, el C3H2, con la mitad de átomos de carbono que el benceno, parece haber tomado ese lugar.
