Titán es la segunda luna más grande del sistema solar y la única con una atmósfera densa. En lo alto de esta atmósfera rica en nitrógeno y metano, la radiación del Sol produce una gran diversidad de moléculas orgánicas, algunas de las cuales también encontramos en la Tierra como componentes de la unidad básica de la vida, la célula.
Un equipo internacional liderado por Rafael Silva, del Instituto de Astrofísica y Ciencias del Espacio (Amnistía Internacional (y una maestría de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Lisboa)Ciencias ULisboa), analizó la luz solar reflejada por la atmósfera de Titán e identificó por primera vez casi un centenar de firmas dos La molécula de metano (CH4) existe en el rango visible del espectro electromagnético, características esenciales para encontrarlo en otras atmósferas.
Además, el equipo encontró posible evidencia de la presencia de una molécula de tres carbonos (C3), una molécula que puede participar en la serie de reacciones químicas que generan moléculas complejas en Titán. De confirmarse, sería la primera detección de una molécula de tres carbonos en un cuerpo planetario. Estos fueron los resultados Publicado en un artículo. 3 En la revista científica Ciencias planetarias y espaciales..
«La atmósfera de Titán actúa como un reactor químico de tamaño planetario, produciendo muchas moléculas complejas basadas en carbono», dice Rafael Silva. «De todas las atmósferas que conocemos en el sistema solar, la de Titán es la que 4 Es muy similar a lo que creemos que existió en la Tierra primitiva.
El metano, un gas en la Tierra, proporciona información sobre procesos geológicos y posibles procesos biológicos. Es una molécula que no permanece mucho tiempo en la atmósfera de la Tierra o de Titán porque es rápida e irreversiblemente destruida por la radiación solar. Por esta razón, el metano en Titán debe reponerse mediante procesos geológicos, como la liberación de gas subterráneo.
Este trabajo aportó nueva información sobre la química del propio metano. Las 97 nuevas líneas de absorción espectral en las longitudes de onda de la luz visible (en las regiones de color naranja, amarillo y verde) fueron identificadas en bandas de líneas previamente asociadas con la absorción de metano pero nunca asignadas. Por primera vez se conoció la longitud de onda y la intensidad de cada una de estas líneas.
«Incluso en espectros de alta resolución, las líneas de absorción de metano no son lo suficientemente fuertes con la cantidad de gas que podemos obtener en un laboratorio en la Tierra». 5“Pero en Titán tenemos una atmósfera completa, y el camino que recorre la luz a través de la atmósfera puede tener cientos de kilómetros de largo”, dice Rafael Silva. Esto hace que las distintas bandas y líneas, que tienen una señal débil en los laboratorios de la Tierra, sean muy visibles en Titán.
Conocer y catalogar todas las huellas dactilares de una molécula de metano también ayudará a identificar nuevas moléculas, especialmente en atmósferas con química compleja, donde analizar espectros es un desafío debido a la densidad de las huellas moleculares, incluso con instrumentos de alta resolución.
Así, el equipo encontró signos de la posible existencia de una molécula de tres carbonos (C3) en capas altas a una altitud de 600 km sobre el nivel del mar. En el sistema solar, esta molécula, que se manifiesta como una emisión azulada, hasta ahora sólo se conocía en el material que rodea los núcleos de los cometas. Las líneas de absorción en Titán que el equipo vinculó al tricarbonato son pocas y de baja intensidad, aunque muy específicas para este tipo de moléculas, por lo que en el futuro se realizarán nuevas observaciones para intentar confirmar esta detección.
«Cuanto más sepamos sobre las diferentes moléculas implicadas en la complejidad química de la atmósfera de Titán, mejor entenderemos qué tipo de evolución química pudo haber permitido o haber estado relacionada con el origen de la vida en la Tierra», afirma Rafael Silva. . «Se cree que algunos de los materiales orgánicos que contribuyeron al origen de la vida en la Tierra se produjeron en su atmósfera mediante procesos relativamente similares a los que observamos en Titán».
Actualmente, esta luna de Saturno es un mundo único en el sistema solar y sirve como campo de pruebas para preparar futuras observaciones de las atmósferas de planetas fuera de nuestro sistema planetario, los llamados exoplanetas. Entre estos objetos puede haber objetos pequeños y fríos como Titán.
«La experiencia adquirida con análisis difíciles como este podría servir de base para las observaciones infrarrojas con el telescopio espacial James Webb o para una futura misión espacial». arielDe la Agencia Espacial Europea (Agencia Espacial Europea)», comenta Pedro Machado, el segundo autor de este artículo ahora publicado. “La misión Ariel se dedicará a estudiar las atmósferas de alrededor de mil exoplanetas y es de gran importancia Participación portuguesaDirigido por IA, así como por una de las coautoras de este estudio, Zita Martins, como científica comunitaria de la ESA.
Los datos utilizados en este trabajo provienen de observaciones realizadas en junio de 2018 utilizando un espectrómetro UV-Vis de alta resolución. uvesmontado en el Very Large Telescope (VLT), yo Eso, en Chile. También se utilizaron datos archivados recopilados con el mismo instrumento en 2005.
Instituto de Astrofísica y Ciencias Espaciales
