Titán, luna de Saturno contiene pistas sobre los orígenes de la vida

¿De dónde vino la vida en la Tierra? Existen varias teorías sobre lo que podría haber pasado. Tal vez los cometas llegaron cargando material orgánico, o la vida fue transportada desde otro planeta como Marte, o algo sucedió en la química de nuestro planeta que hizo posible la vida.

Afortunadamente para los investigadores, existe un posible laboratorio en nuestro sistema solar para ayudarnos a entender mejor las condiciones en la Tierra antes de que surgiera la vida – una situación a veces conocida como un ambiente “prebiótico”. Esa ubicación es Titán, la luna más grande de Saturno.

Titán ha fascinado a los investigadores durante décadas, particularmente después de que la nave espacial Voyager 1 y Voyager 2 de la NASA volara por Saturno en la década de 1980. Las misiones revelaron una luna completamente inundada de neblina, que es una experiencia diferente a la de aquellos acostumbrados a contemplar la luna sin aire y cráter de la Tierra. Recorra los extraños lagos del Titán Lunar de Saturno.

Una mirada más de cerca llegó en 2004, cuando la misión Cassini-Huygens llegó para estudiar el sistema. Desde entonces, la nave espacial Cassini de la NASA ha realizado cientos de vuelos de Titán y ha mirado a su superficie penetrando las nubes con radar. El módulo de aterrizaje Huygens de la Agencia Espacial Europea también hizo un aterrizaje suave en la luna en 2005.

Una de las grandes preguntas de la investigación es la composición de la neblina. Un nuevo estudio está tratando de recrear sustancias en la atmósfera llamadas tholins, aerosoles orgánicos que se producen cuando la radiación hornea la atmósfera rica en nitrógeno y metano. En algunos casos, los orgánicos son considerados precursores de la vida.

“El estudio de la química orgánica en la superficie de Titán ampliaría nuestra comprensión de la diversidad de la química prebiótica, y tal vez el origen de la vida en la Tierra”, dijo el Dr. Chao He, químico de la Universidad de Houston (ahora trasladado a la Universidad Johns Hopkins), que dirigió el estudio.

Los resultados fueron publicados como “Solubilidad e investigación de estabilidad de los análogos de aerosoles Titan: Nueva visión del análisis de RMN” en la revista Icarus.

Disolución de tholins

Según He, el estudio de los tholins de Titán ayuda a los científicos a entender las propiedades básicas de los materiales orgánicos en Titán. Las preguntas a considerar incluyen cómo se estructuran, si los aerosoles pueden ser disueltos en líquido en la superficie o atmósfera de Titán, y cuán estables pueden ser los orgánicos.

Se cree que los tholins de Titán contienen precursores químicos de la vida, y el estudio de la estructura de las moléculas ayuda a los científicos a entender mejor si los posibles precursores de la vida se han formado en Titán. Si se han formado, el estudio de solubilidad ayuda a indicar dónde encontrarlos en Titan, y el estudio de estabilidad sugiere los métodos de detección más capaces.

Cómo se forman los tholins en la atmósfera superior del Titán lunar de Saturno.

Los tholins fueron creados haciendo una mezcla de metano (5 por ciento) y nitrógeno (95 por ciento) en una cámara de reacción a temperatura ambiente. La mezcla estuvo expuesta a una descarga eléctrica durante 72 horas, que luego creó una sustancia fangosa -el tholin- en las paredes del recipiente. Las sustancias producidas tenían una apariencia óptica similar a la que Cassini ha observado en la atmósfera de Titán.

Los investigadores entonces investigaron qué tan bien se disolverían los tholins en un solvente. Se investigaron varios disolventes, incluidos disolventes polares (metanol, agua, dimetil sulfóxido y acetonitrilo) y disolventes no polares (pentano, benceno y ciclohexano). Los solventes polares generalmente tienen diferentes cargas eléctricas entre los átomos (tales como el oxígeno con carga positiva y el hidrógeno con carga negativa, en agua) mientras que los solventes no polares tienen cargas eléctricas similares entre los átomos. Generalmente, los solventes polares disuelven mejor los compuestos polares y los solventes no polares disuelven mejor los compuestos no polares.

Los investigadores encontraron que los tholins se disuelven preferentemente en solventes polares, sugiriendo que poco o nada de la sustancia se disolvería en los lagos u océanos de Titán, que consisten en etano/metano no polar.