Titán, la ya bastante extraña luna de Saturno, se volvió un poco más extraña. Los astrónomos han detectado ciclopropenilideno (C3H2) en su atmósfera, una molécula de carbono extremadamente rara que es tan reactiva que solo puede existir en la Tierra en condiciones de laboratorio.
De hecho, es tan raro que nunca antes se había detectado en una atmósfera, en el Sistema Solar o en otro lugar. El único otro lugar donde puede permanecer estable es el frío vacío del espacio interestelar. Pero puede ser un bloque de construcción para moléculas orgánicas más complejas que algún día podrían dar lugar a la vida.
“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 astrobióloga Melissa Trainer del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, uno de los principales científicos que se encargará de investigar la luna en el próximo lanzamiento de la misión Dragonfly en 2027.
“Buscaremos moléculas más grandes que el C3H2, 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”.
Ciclopropenilideno, que incluso los investigadores de la NASA describiría como una “pequeña molécula muy rara” – no suele durar mucho en condiciones atmosféricas, porque reacciona muy rápida y fácilmente con otras moléculas, formando otros compuestos.
Una vez que lo hace, ya no es ciclopropenilideno. En el espacio interestelar, cualquier gas o polvo suele ser muy frío y muy difuso, lo que significa que los compuestos no interactúan mucho y el ciclopropenilideno puede andar por ahí.
Titán es muy diferente del espacio interestelar. Es un poco empapado, con lagos de hidrocarburos, nubes de hidrocarburos y un predominante atmósfera de nitrógeno, con un poco de metano. La atmósfera es cuatro veces más espesa que la atmósfera de la Tierra (que también es dominado por nitrógeno). Bajo la superficie, los científicos creen que hay una enorme océano de agua salada.
En 2016, un equipo dirigido por el científico planetario Conor Nixon del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA utilizó el Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) en Chile para sondear la atmósfera de la luna, en busca de moléculas orgánicas.
Fue en la tenue atmósfera superior, muy por encima de la superficie, donde detectaron una firma química desconocida. Al compararlo con una base de datos de perfiles químicos, el equipo identificó la molécula como ciclopropenilideno. Es probable que la delgadez de la atmósfera a esa altitud contribuya a la supervivencia de la molécula, pero es un misterio por qué aparece en Titán y en ningún otro mundo.
“Cuando me di cuenta de que estaba mirando el ciclopropenilideno, mi primer pensamiento fue: ‘Bueno, esto es realmente inesperado'”. Nixon dijo. “Titán es único en nuestro Sistema Solar. Ha demostrado ser un tesoro de nuevas moléculas”.
El ciclopropenilideno es de particular interés porque es lo que se conoce como molécula de anillo; sus tres átomos de carbono están unidos en un anillo (bueno, un triángulo, pero el principio es el mismo). Aunque no se sabe que el propio ciclopropenilideno desempeñe un papel biológico, las nucleobases de ADN y ARN se basan en tales anillos moleculares.
Cuanto más pequeña es la molécula, más potencial tiene; se espera que las reacciones que involucran moléculas más pequeñas con menos enlaces ocurran más rápido que las reacciones que involucran moléculas más grandes y complicadas. Eso significa que se espera que las reacciones que involucran moléculas más pequeñas, puramente a través de números, den como resultado una gama más diversa de resultados.
Anteriormente, se pensaba que el benceno (C6H6) era la molécula de anillo de hidrocarburo más pequeña que se encuentra en cualquier atmósfera (incluida la de Titán). El ciclopropenilideno lo supera.
Titán ya es un hervidero de actividad química orgánica. El nitrógeno y el metano se descomponen a la luz del sol, desencadenando una cascada de reacciones químicas. Si esas reacciones podrían resultar en vida es una pregunta que los científicos se mueren por responder.
“Estamos tratando de averiguar si Titán es habitable”. dijo la geóloga Rosaly Lopes del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA. “Así que queremos saber qué compuestos de la atmósfera llegan a la superficie, y luego, si ese material puede pasar a través de la corteza de hielo hasta el océano, porque creemos que el océano es donde están las condiciones habitables”.
Determinar qué compuestos están presentes en la atmósfera es un paso muy importante en ese proceso de investigación. El ciclopropenilideno puede ser pequeño y extraño, pero esta molécula extremadamente rara podría ser una pieza clave del rompecabezas de la química de Titán. Ahora solo tenemos que averiguar cómo encaja.
La investigación ha sido publicada en El diario astronómico.