Científicos descubren una molécula cíclica en la atmósfera de Titán


Utilizando observaciones espectroscópicas de alta sensibilidad del Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA), los astrónomos han detectado una pequeña molécula cíclica, llamada ciclopropenilideno, en la atmósfera de Titán, la luna más grande de Saturno.

"Cuando me di cuenta de que estaba viendo ciclopropenilideno, mi primer pensamiento fue; 'bueno, esto es realmente inesperado' ...", dijo el Dr. Conor Nixon, científico planetario del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA.

"Es una pequeña molécula muy extraña, por lo que no es del tipo que se aprende en química de la escuela secundaria o incluso en química de pregrado", dijo el Dr. Michael Malaska, científico planetario del Laboratorio de Propulsión a Reacción de la NASA.

"Aquí en la Tierra, no va a ser algo con lo que te vas a encontrar".

"Pero encontrar moléculas como el ciclopropenilideno 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 están sucediendo allí".

Aunque los astrónomos encontraron anteriormente ciclopropenilideno en nubes de gas y polvo, como la Nube Molecular de Tauro, a lo largo de la Vía Láctea, encontrar esta molécula en una atmósfera fue una verdadera sorpresa.

Esto se debe a que esta molécula puede reaccionar fácilmente con otras moléculas con las que entra en contacto y formar diferentes especies.

El Dr. Nixon, el Dr. Malaska y sus colegas pudieron identificar pequeñas cantidades de ciclopropenilideno en Titán probablemente porque estaban mirando en las capas superiores de la atmósfera de esta luna, donde hay menos gases con los que el ciclopropenilideno interactúa.

"Titán es único en nuestro Sistema Solar. Ha demostrado ser un tesoro de nuevas moléculas", dijo el Dr. Nixon.

"Estamos tratando de averiguar si Titán es habitable", dijo la Dra. Rosaly Lopes, investigadora y experta en Titán, también científica del Laboratorio de Propulsión a Reacción de la NASA.

"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, también podrían ser las mismas que formaron los componentes básicos de la vida en la Tierra.

Al principio de su historia, hace 3.800 a 2.500 millones de años, cuando el metano llenaba el aire de la Tierra en lugar del oxígeno, las condiciones aquí podrían haber sido similares a las de Titán.

"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 la Dra. Melissa Trainer, astrobióloga del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA.

"Buscaremos moléculas más grandes que el ciclopropenilideno, pero necesitamos saber qué está sucediendo en la atmósfera para comprender las reacciones químicas que llevan a la formación de moléculas orgánicas complejas y a la lluvia hacia la superficie".

El ciclopropenilideno es la única molécula cíclica, además del benceno, que se ha encontrado en la atmósfera de Titán hasta ahora.

Aunque se sabe que el ciclopropenilideno no se utiliza en las reacciones biológicas modernas, las moléculas cíclicas como esta son importantes porque forman los anillos de la columna vertebral de las nucleobases del ADN, la compleja estructura química que lleva el código genético de la vida, y el ARN, otro compuesto crítico para las funciones de la vida.

"La naturaleza cíclica de ellos abre esta rama adicional de la química, que le permite construir estas moléculas biológicamente importantes", dijo el Dr. Alexander Thelen, astrobiólogo del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA.

Crédito de la imagen: NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute.

Referencia del documento científico:
Conor A. Nixon et al. 2020. Detection of Cyclopropenylidene on Titan with ALMA. AJ 160, 205; doi: 10.3847/1538-3881/abb679

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