Un tipo importante de molécula que ayuda a producir material orgánico complejo ha sido detectado dentro de la nebulosa atmósfera superior de Titán por un equipo dirigido por UCL como parte de la misión internacional Cassini-Huygens.

En el estudio, publicado en Cartas de revistas astrofísicas , Los científicos identificaron moléculas cargadas negativamente llamadas 'aniones de cadena de carbono' en la atmósfera de Titán, La luna más grande de Saturno. Se entiende que estas moléculas lineales son bloques de construcción hacia moléculas más complejas, y puede haber actuado como base para las primeras formas de vida en la Tierra.

El equipo dice que el descubrimiento de los aniones de la cadena de carbono cargados negativamente es sorprendente porque son altamente reactivos y no deberían durar mucho en la atmósfera de Titán antes de combinarse con otros materiales. Su descubrimiento allí está remodelando por completo la comprensión actual de la atmósfera de la luna nebulosa.

Las detecciones se realizaron utilizando el espectrómetro de plasma de Cassini, llamado CAPS, mientras Cassini volaba a través de la atmósfera superior de Titán, 950-1300 km sobre la superficie.

Curiosamente, los datos muestran que las cadenas de carbono se agotan más cerca de la luna, mientras que los precursores de moléculas de aerosol más grandes experimentan un rápido crecimiento. Esto sugiere una estrecha relación entre los dos, con las cadenas de carbono 'sembrando' las moléculas más grandes que se cree que caen, y depositar en, la superficie.

"Hemos realizado la primera identificación inequívoca de aniones de la cadena de carbono en una atmósfera similar a un planeta, que creemos que son un trampolín vital en la línea de producción de crecer más, y moléculas orgánicas más complejas, como las grandes partículas de neblina de la luna, "dijo Ravi Desai, autor principal del estudio y estudiante de doctorado en la UCL.

"Este es un proceso conocido en el medio interestelar, las grandes nubes moleculares a partir de las cuales se forman las estrellas, pero ahora lo hemos visto en un entorno completamente diferente. lo que significa que podría representar un proceso universal para producir moléculas orgánicas complejas. La pregunta es, ¿Podría también estar sucediendo en otras atmósferas de nitrógeno-metano como en Plutón o Tritón, o en exoplanetas con propiedades similares? "

Titán cuenta con una atmósfera espesa de nitrógeno y metano con algunas de las químicas más complejas vistas en el Sistema Solar. Incluso se cree que imita la atmósfera de la Tierra primitiva, antes de la acumulación de oxígeno. Como tal, Titán puede verse como un laboratorio a escala planetaria que se puede estudiar para comprender las reacciones químicas que pueden haber llevado a la vida en la Tierra. y eso podría estar ocurriendo en planetas alrededor de otras estrellas.

"La perspectiva de un camino universal hacia los ingredientes de la vida tiene implicaciones para lo que deberíamos buscar en la búsqueda de vida en el Universo, "dijo el coautor, el profesor Andrew Coates, también de UCL y co-investigador de CAPS. "Titán presenta un ejemplo local de química excitante y exótica, del cual tenemos mucho que aprender ".

En la atmósfera superior de Titán, el nitrógeno y el metano están expuestos a la energía de la luz solar y partículas energéticas en la magnetosfera de Saturno. Estas fuentes de energía impulsan reacciones que involucran nitrógeno, hidrógeno y carbono, que conducen a compuestos prebióticos más complicados.

Estas grandes moléculas se desplazan hacia la atmósfera inferior, formando una espesa neblina de aerosoles orgánicos, y se cree que eventualmente llegarán a la superficie. Pero el proceso por el cual moléculas simples en la atmósfera superior se transforman en la neblina orgánica compleja en altitudes más bajas es complicado y difícil de determinar. Este descubrimiento agrega información vital que ayudará a los científicos a comprender el proceso químico.

"Estos resultados inspiradores de Cassini muestran la importancia de rastrear el viaje de especies químicas pequeñas a grandes para comprender cómo se producen las moléculas orgánicas complejas en una atmósfera primitiva similar a la de la Tierra". "añadió el Dr. Nicolas Altobelli, Científico del proyecto Cassini de la ESA. "Si bien no hemos detectado la vida misma, encontrar compuestos orgánicos complejos no solo en Titán, sino también en los cometas y en todo el medio interestelar, ciertamente estamos cerca de encontrar sus precursores ".

La odisea de 13 años de Cassini en el sistema de Saturno pronto llegará a su fin, pero futuras misiones, como el telescopio espacial internacional James Webb y la misión de exoplanetas de la ESA, Platón, están equipados para buscar este proceso no solo en nuestro propio sistema solar, sino en otros lugares. Las instalaciones terrestres avanzadas como ALMA también podrían permitir observaciones de seguimiento de este proceso en funcionamiento en la atmósfera de Titán, de la tierra.