La nave Cassini de la Agencia Espacial Europea (ESA, por sus siglas en inglés) ha detectado por sorpresa, en la neblinosa atmósfera de la luna saturniana Titán, un tipo concreto de molécula cargada negativamente que resulta fundamental en la producción de moléculas orgánicas complejas.
Los científicos no preveían encontrar estos iones con carga negativa, o 'aniones', dado que son altamente reactivos y no deberían durar mucho en la atmósfera de Titán antes de combinarse con otros materiales. Su detección ha dado un vuelco a los conocimientos actuales de la atmósfera de esta luna.
Titán presenta una densa atmósfera de nitrógeno y metano con una de las químicas más complejas conocidas en el Sistema Solar. Se cree que incluso podría parecerse a la atmósfera de las primeras fases de la Tierra, antes de la formación de oxígeno. Así, Titán puede considerarse un laboratorio a escala planetaria para estudiar e intentar comprender las reacciones químicas que podrían haber dado lugar a la vida en la Tierra y que podrían estar desarrollándose en planetas situados alrededor de otras estrellas.
En la atmósfera superior de Titán, el nitrógeno y el metano se hallan expuestos a la energía del Sol y a las partículas energéticas de la magnetosfera saturniana. Estas fuentes de energía desencadenan reacciones de nitrógeno, hidrógeno y carbono, que originan compuestos prebióticos más complicados.
Estas grandes moléculas descienden hacia la baja atmósfera, formando una densa neblina de aerosoles orgánicos que se cree que podrían llegar a la superficie. No obstante, el proceso según el cual las moléculas simples de la alta atmósfera se transforman en la neblina orgánica compleja a altitudes menores es complicado y difícil de determinar.
El hallazgo sale publicado en un nuevo estudio en 'Astrophysical Journal Letters'. En él, los científicos identifican algunos de los tipos cargados negativamente como 'aniones de cadena carbonada'. Se entiende que estas moléculas lineales son los componentes de moléculas más complejas y podrían ser la base de las formas más antiguas de vida en la Tierra.
Las detecciones se efectuaron con el espectrómetro de plasma de Cassini, denominado CAPS, mientras la misión atravesaba la alta atmósfera de Titán, entre 950 y 1.300 kilómetros por encima de la superficie. Los datos mostraron que las cadenas de carbonos se iban agotando cuanto menor era la distancia a la luna, mientras que los precursores de moléculas de aerosoles mayores iban aumentando rápidamente, lo que sugiere una estrecha relación entre ambos, con las cadenas dando lugar a las moléculas mayores.
"Por primera vez hemos identificado claramente aniones de cadena carbonada en una atmósfera planetaria, iones que consideramos clave a la hora de producir moléculas orgánicas más grandes y complejas, como las grandes partículas que forman la bruma de Titán", indica Ravi Desai, del University College London, autor principal del estudio.
"Se trata de un proceso conocido en el medio interestelar, pero que ahora hemos visto en un entorno completamente distinto, por lo que podría representar un proceso universal que da lugar moléculas orgánicas complejas", explica.
Tras este descubrimiento, los investigadores se preguntan si podría suceder lo mismo en otras atmósferas formadas por nitrógeno y metano, como Plutón o Tritón, o bien en exoplanetas con propiedades similares.
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