Hace casi trenta años que los científicos saben que ciertos compuestos orgánicos complejos llamados tholins están presentes tanto en cometas como en las atmósferas de los planetas exteriores. Teóricamente interactúan con agua en un proceso llamado hidrólisis produciendo moléculas complejas similares a las que debieron poblar la Tierra primigénea.
En nuestro mundo, se cree que la creación de moléculas orgánicas complejas ha sido un primer episodio en la aparición de la vida, por eso este tipo de compuestos son llamados prebióticos.
Titán, la sexta y más grande luna del planeta Saturno, está, según creemos, formada en su mayor parte por hielo. Parte de ese hielo debe fundirse a consecuencia de los impactos de meteoros produciendo "volcanes de hielo" que arrojan "lava" que tiene entre sus componentes una mezcla de amoniaco y agua.
Cómo reaccionan con el agua líquida temporalmente expuesta por impactos de meteoritos o en volcanes de hielo los tholins que están presentes en su atmósfera para producir moléculas orgánicas complejas antes de que el agua vuelva a helarse era algo que nadie conocía hasta este mismo año.
Ahora, una investigación de laboratorio hecha por Catherine Neish, una estudiante graduada que trabaja en su doctorado de ciencias planetarias en la Universidad de Arizona, demuestra en la revista Astrobiology que, durante un periodo de unos días, compuestos similares a tholins pueden ser hidrolizados (es decir reaccionar con agua) cerca de la temperatura de congelación del líquido elemento. Se cree que el agua líquida expuesta en Titán puede persistir durante cientos o miles de años en este estado, suficiente para que este tipo de reacciones puedan producirse. Lo más tentador del asunto es la idea de que un proceso parecido haya ocurrido en la tierra al comienzo de su formación. En su laboratorio, Neish creó compuestos orgánicos similares a los tholins sometiendo una mezcla de un 5 por ciento de metano y un 95 por ciento de nitrógeno a una descarga eléctrica. Todo ello a una baja temperatura (-78º C).
Ella disolvió muestras del material resultante en agua, y luego, en un rango de temperaturas que van desde la de congelación hasta los 40 grados C, midió el ritmo al que la mezcla hidrolizaba.
Neish encontró que cerca de un 10 por ciento de los compuestos orgánicos habían comenzado a reaccionar con el oxígeno del agua formando moléculas orgánicas complejas. Cuando el trabajo de Neish fue examinado para su publicación en una revista científica recibió unas cuantas críticas. El Dr. James P. Ferris, un profesor de investigación del Instituto Politécnico Universitario de Rensselaer, que ha estudiado la química de la atmósfera de Titán durante años
denominó el estudio "defectuoso" debido a que ella usó una descarga eléctrica para generar tholins, cuando en la atmósfera de la luna de saturno son probablemente formados por luz ultravioleta y radiación de partículas cargadas.
Ferris ha realizado experimentos con una mezcla de gases similar a la que existe en la atmósfera de Titán utilizando luz ultravioleta para los mismos propósitos y declaró, "Las estructuras de los compuestos hechos con descargas eléctricas difieren de los conseguidos con fotolisis UV y por ello los tiempos para la hidrólisis han de ser muy diferentes. Algunos de los productos fotoquímicos son hidrocarburos que no reaccionan con agua."
Neish respondió que la descarga eléctrica, o plasma, " fue usada en su experimento para imitar las interacciones de partículas cargadas (las cuales el Dr. Ferris admite como un proceso que funciona en Titán)." Ella mostró acuerdo con respecto a que " la radiación ultravioleta UV produce tholins que se parecen más a los que hay formando la calima de Titán," pero ella aseguró que "algunos, si no la mayoría de los productos que había hecho tampoco reaccionaban con agua."
La investigadora reconoció que su trabajo no era una representación real de la química de la atmósfera de Titán: " Los Tholins formados a baja presión se parecen más a la bruma de Titán que aquellos creados a altas presiones. Puedes hacer tholins a bajas presiones usando luz UV; no puedes crearlos a baja presión usando descargas. Además para hacer la cantidad necesaria que necesitábamos en el experimento necesitábamos la técnica de la descarga. La fotolisis UV sólo produce unas cantidades muy pequeñas."
Ferris que no conocía el trabajo de Neish hasta que nosotros contactamos con él, estuvo de acuerdo en que analizar resultados de hidrólisis producidos por luz UV podría ser "más difícil a causa de los pequeñas cantidades que se forman."
Otro asunto es que Neish realizó la hidrólisis de sus tholins con agua pura, cuando la que está presente en Titán es muy probable que lo esté mezclada con amoniaco. Ella nos contó que acababa de completar otra serie de ensayos usando mezclas de agua y amoniaco y que espera publicar estos resultados pronto. Aunque el trabajo de Neish no es una representación perfecta de la química de la mayor luna de Saturno, no deja de sugerir que procesos similares pueden producir compuestos orgánicos en cantidades significativas durante periodos donde el agua líquida existe.
En Titán, esto induce a pensar que las moléculas prebióticas deben existir en el agua fundida en los cráteres de impacto y en los volcanes de hielo. Y también que procesos parecidos debieron suceder en la Tierra, durante sus primeras etapas geológicas, antes de que nuestra atmósfera contuviese cantidades significativas de oxígeno libre.
Fuente:
http://www.sondasespaciales.com/
