Dunas en la luna Titán de Saturno vista por la sonda Cassini en 2006.
(Imagen: © NASA / JPL)
Grandes compuestos de schmancy siguen apareciendo en todo el sistema solar, y una nueva investigación puede ayudar a aclarar la confusión acerca de cómo se forman en tantos lugares.
Esa investigación se basa en experimentos de laboratorio inspirados en un capricho extraño que los científicos han notado sobre los extensos campos de dunas en Titán de la luna de Saturno. Estas dunas están llenas de compuestos llamados hidrocarburos aromáticos policíclicos que tienen estructuras en forma de anillo. En Titán, las dunas almacenan una proporción significativa del carbono de la luna. Y porque esa luna es una de las canteras más tentadoras de los astrobiólogos para potencialmente encontrar vida más allá de la Tierra, el carbono importa.
"Estas dunas son bastante grandes", dijo a Space.com el autor principal del estudio, Ralf Kaiser, químico de la Universidad de Hawái en Manoa, casi tan alto como la Gran Pirámide en Egipto. "Si desea comprender el ciclo del carbono y los hidrocarburos y los procesos de los hidrocarburos en Titán, es realmente importante comprender, por supuesto, de dónde proviene la fuente dominante de carbono".
En Titán, hay un mecanismo directo que los científicos saben que probablemente construye hidrocarburos aromáticos policíclicos: estas moléculas grandes pueden formarse en la espesa atmósfera de la luna y asentarse en la superficie. Pero la misma familia de compuestos se ha encontrado en muchos mundos que no cuentan con esa atmósfera, como los planetas enanos. Plutón y Ceres y el objeto del cinturón de Kuiper Makemake.
Kaiser y sus colegas querían descubrir cómo los hidrocarburos aromáticos policíclicos podrían llegar a existir en un mundo sin atmósfera para crearlos. Y cuando los investigadores miraron a Titán, vieron una pista: donde están las dunas, no hay muchos helados de hidrocarburos que de otra manera son bastante comunes en esa luna.
Los investigadores se preguntaron si un segundo proceso, uno que tiene lugar en la superficie, podría convertir los hielos como el acetileno en hidrocarburos aromáticos policíclicos. En particular, los científicos pensaron que el culpable podría ser rayos cósmicos galácticos, partículas energéticas que rebotan en el espacio.
Entonces, los investigadores diseñaron un experimento: tomar un poco de hielo de acetileno, exponerlo a un proceso que imite los rayos cósmicos galácticos y ver qué sucede. Imitaron el efecto de 100 años de golpes de estas partículas, luego midieron las cantidades de diferentes compuestos que se habían formado.
Los científicos encontraron varios sabores diferentes de hidrocarburos aromáticos policíclicos. Esto sugirió al equipo que la interacción entre los hielos de hidrocarburos y los rayos cósmicos galácticos podría explicar la prevalencia de los compuestos, incluso donde ninguna atmósfera puede formarlos.
"Este es un proceso bastante versátil que puede ocurrir en cualquier lugar", dijo Kaiser. Eso incluye no solo Titán, sino también otras lunas y asteroides, sino incluso granos de polvo interestelar y sistemas solares vecinos, dijo.
Luego, él y sus colegas quieren precisar qué proceso específico está causando la transformación, dijo Kaiser. Eso será complicado, dijo, ya que la radiación ionizante que el equipo usó para simular los rayos galácticos cósmicos incluye múltiples procesos simultáneos.
La línea de investigación es intrigante tanto estética como científicamente, Michael Malaska, que estudia los hielos planetarios en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en California y que no participó en la investigación actual, dijo a Space.com en un correo electrónico. "Su trabajo respalda aún más que parte de la arena de Titán puede brillar con bonitos colores bajo la luz ultravioleta", escribió.
La investigación fue descrita en un papel publicado ayer (16 de octubre) en la revista Science Advances.
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Nota del editor: Esta historia se actualizó para incluir un comentario de Michael Malaska. Envíe un correo electrónico a Meghan Bartels a [email protected] o sígala @meghanbartels. Síguenos en Twitter @Spacedotcom y en Facebook.
