Los científicos han descubierto recientemente que en el ambiente extremadamente frío de Titán, la luna más grande de Saturno, los materiales que originalmente no se podían mezclar, en realidad se pueden combinar entre sí. Este avance proporciona nuevas pistas para comprender el proceso de formación de las moléculas básicas de la vida.
La investigación realizada por Martin Rahm, profesor asociado del Departamento de Química e Ingeniería Química de la Universidad Tecnológica de Chalmers, y su equipo muestra que el metano, el etano y el cianuro de hidrógeno, que abundan en la superficie y la atmósfera de Titán, pueden interactuar a temperaturas extremadamente bajas. Lo más sorprendente es que la molécula polar del cianuro de hidrógeno puede formar cristales sólidos con moléculas apolares como el metano o el etano. La teoría de la química convencional sostiene que estas sustancias son similares al petróleo y al agua y no se pueden mezclar, pero se produjeron combinaciones inesperadas en el entorno extremo de Titán.
El profesor Rahm señaló: "Este descubrimiento nos ayuda a comprender fenómenos a gran escala en satélites gigantes que son completamente diferentes de la Tierra y también allana el camino para futuras investigaciones lunares". También añadió: "El cianuro de hidrógeno puede participar en la síntesis de componentes básicos de la vida, como aminoácidos y bases de nucleósidos, en condiciones no vivas. Por lo tanto, este estudio ayuda a revelar los procesos químicos antes del surgimiento de la vida y profundiza nuestra comprensión del comportamiento molecular en ambientes extremos".
La investigación fue realizada por la Universidad Chalmers en colaboración con el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA. El equipo de la NASA mezcló cianuro de hidrógeno con metano o etano a unos 90 Kelvin (unos -180°C) y descubrió mediante análisis espectroscópico láser que, aunque la estructura principal de la molécula no cambió, apareció una nueva sinergia a nivel atómico. Luego, el equipo de Rahm utilizó simulaciones por computadora para probar miles de esquemas de disposición molecular de estado sólido, confirmando que el hidruro podría incrustarse en la estructura cristalina de cianuro de hidrógeno y formar un nuevo cocristal estable. Los resultados de la simulación son muy consistentes con las observaciones espectrales experimentales de la NASA, lo que valida este hallazgo.
El profesor Rahm enfatizó que, aunque este resultado desafía la regla básica de la química de que "las sustancias polares y no polares no se pueden mezclar", no requiere una revisión de los libros de texto. "Esto simplemente demuestra que los límites de la química se pueden ampliar y que las reglas universales no se aplican en todos los casos extremos".
La NASA planea lanzar la sonda Dragonfly en 2028 y se espera que llegue a Titán en 2034 para realizar investigaciones químicas más profundas y de vanguardia sobre la vida en su superficie. El equipo de Rahm también seguirá trabajando con la NASA para explorar más a fondo el proceso químico del cianuro de hidrógeno en el entorno de Titán.
Titán no sólo tiene el segundo sistema de lagos líquidos fuera de la Tierra, sino que también tiene una atmósfera espesa y ciclos estacionales similares a los de la Tierra primitiva. Incluso puede tener un océano de agua líquida escondido bajo la superficie del hielo, brindando la posibilidad de gestación de vida. El descubrimiento de este cocristal no sólo es aplicable a Titán, sino que también puede ayudar a los científicos a comprender la evolución molecular y los procesos químicos prebióticos en otros ambientes fríos del universo.
Compilado de /ScitechDaily