Los científicos creen que el mejor lugar para buscar evidencia de vida extraterrestre es Marte. Sin embargo, esto está lejos de
Mucho de lo que sabemos sobre Titán hoyasociado con la nave espacial Cassini, que orbitó Saturno de 2004 a 2017 y completó su misión al sumergirse en la atmósfera del planeta. Durante este tiempo, Cassini realizó muchas mediciones directas de la atmósfera de Titán, descubriendo un entorno sorprendentemente parecido a la Tierra. De hecho, este es el único otro cuerpo del sistema solar en el que hay una atmósfera densa de nitrógeno y tienen lugar procesos orgánicos.
Lo que es particularmente interesante es que los científicoscreen que hace unos 2.800 millones de años, la atmósfera de la Tierra podría ser similar. Esto coincide con la era mesoarcaica, el período en el que las cianobacterias fotosintéticas crearon los primeros sistemas de arrecifes y convirtieron lentamente el dióxido de carbono atmosférico de la Tierra en gas oxígeno (que finalmente condujo al equilibrio actual de nitrógeno y oxígeno).
Aunque se cree que la superficie de Titán contienepistas que podrían mejorar nuestra comprensión de cómo se originó la vida en nuestro sistema solar, obtener una imagen clara de esta superficie ha sido un desafío. La razón de esto tiene que ver con la atmósfera de Titán, que está plagada de una densa neblina fotoquímica que dispersa la luz.
"La neblina de Titán está hecha de nanopartículas,que consta de una amplia variedad de moléculas orgánicas grandes y complejas que contienen carbono, hidrógeno y nitrógeno. Estas moléculas se forman en una cascada de reacciones químicas cuando la radiación (ultravioleta y cósmica) incide sobre una mezcla de metano, nitrógeno y otros gases. en una atmósfera similar a la de Titán."
Leo Gross y Natalie Carrasco, IBM
Como resultado, los científicos aún no saben mucho sobrelos procesos que gobiernan la atmósfera de Titán, incluida la estructura química precisa de las grandes moléculas que componen esta neblina. Durante décadas, los astroquímicos han realizado experimentos de laboratorio con moléculas orgánicas similares conocidas como tholins, un término derivado de la palabra griega para "turbio".
Los tolinos pertenecen a una amplia gama decompuestos que contienen carbono que se forman cuando se exponen a la radiación solar ultravioleta o rayos cósmicos. Estas moléculas son comunes en el sistema solar exterior y se encuentran comúnmente en cuerpos de hielo, donde la capa superficial contiene hielo de metano que está expuesto a la radiación. Su presencia está indicada por una superficie rojiza o manchas de color sepia.
Para su investigación, un equipo dirigido por Schultz y Maillard realizó un experimento en el que observaron tolinas en distintas etapas de formación en condiciones de laboratorio.
“Llenamos un recipiente de acero inoxidableuna mezcla de metano y nitrógeno, y luego inició reacciones químicas a través de una descarga eléctrica, simulando así las condiciones de la atmósfera de Titán. Luego analizamos más de 100 de las moléculas resultantes que forman las tolinas de Titán en nuestro laboratorio en Zurich, obteniendo imágenes de resolución atómica de aproximadamente una docena de ellas utilizando nuestro microscopio de fuerza atómica de baja temperatura hecho en casa".
Leo Gross y Natalie Carrasco, IBM
Al clasificar moléculas de diferentes tamaños, el equipoObtuvo información sobre las diferentes etapas de crecimiento de estas moléculas, así como sobre cómo es su composición química. Esencialmente, observaron un componente clave de la atmósfera de Titán a medida que se formaba y acumulaba, creando el famoso efecto de niebla.
Los científicos observan la arquitectura molecular por primera vezcompuestos sintéticos similares a los que se cree que causan una neblina naranja en la atmósfera de Titán. Además, sus hallazgos podrían arrojar luz sobre un misterioso ciclo hidrológico basado en metano. En la Tierra, este ciclo consiste en la transición del agua de un estado gaseoso (vapor de agua) a un estado líquido (lluvia y agua superficial). En Titán, el mismo ciclo ocurre con el metano, que se transfiere del metano atmosférico y cae como lluvia de metano, formando los famosos lagos de hidrocarburos.
En este caso, los resultados del grupo de investigaciónpodría revelar el papel que juega la neblina química en el ciclo del metano de Titán, incluso si estas nanopartículas pueden flotar en sus lagos de metano. Además, estos descubrimientos podrían mostrar si aerosoles atmosféricos similares ayudaron a crear vida en la Tierra hace miles de millones de años.
Se sabe que las estructuras moleculares son buenasabsorbentes de luz ultravioleta. Esto, a su vez, significa que la neblina podría actuar como un escudo, protegiendo las moléculas de ADN en la superficie de la Tierra primitiva de la radiación dañina.
La NASA planea enviar a Titán para la década de 2030un helicóptero robótico llamado Dragonfly para explorar su superficie y atmósfera y buscar posibles signos de vida. Como siempre, el trabajo teórico y los experimentos de laboratorio realizados mientras tanto permitirán a los científicos limitar su enfoque y aumentar las posibilidades de que la misión, una vez que llegue, encuentre lo que está buscando.
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