Esta representación artística muestra un lago liso como un espejo en la superficie de la luna Titán. Crédito de la imagen: NASA / JPL Dos nuevos documentos basados en datos de la nave Cassini de la NASA examinan la compleja actividad química en la superficie de Titán, una de las lunas de Saturno. Mientras que la química no biológica ofrece una posible explicación, algunos científicos creen que estas firmas químicas refuerzan el argumento a favor de una forma primitiva y exótica de vida o precursora de la vida en la superficie de Titán. Según una teoría planteada por los astrobiólogos, las firmas cumplen dos condiciones importantes y necesarias para una hipótesis de "vida basada en el metano."
Un hallazgo clave viene ahora de un documento online en la revista Icarus, que muestra moléculas de hidrógeno fluyendo a través de la atmósfera de Titán y desapareciendo en la superficie. Otro documento en línea, ahora en el Journal of Geophysical Research, mapea hidrocarburos sobre la superficie de Titán y encuentra una escasez de acetileno.
Esta falta de acetileno es importante porque ese producto químico sería probablemente la mejor fuente de energía para una vida basada en el metano en Titán, dijo Chris McKay, un astrobiólogo del Centro de Investigación Ames de la NASA, en Moffett Field, California, quien propuso un conjunto de condiciones necesarias para este tipo de vida basado en el metano en Titán en 2005. Una interpretación de los datos de acetileno es que el hidrocarburo se consume como alimento. Sin embargo, McKay dijo que el flujo de hidrógeno es aún más crítico porque todos sus mecanismos propuestos participan en el consumo de hidrógeno.
"Sugerimos consumo de hidrógeno, porque es evidente que es el gas para la vida a consumir en Titán, de manera similar a como se consume oxígeno en la Tierra", dijo McKay. "Si estos signos resultan ser un signo de vida, sería doblemente emocionante porque se trataría de una segunda forma de vida independiente de la vida basada en agua en la Tierra."
Hasta la fecha, formas de vida basadas en metano son sólo hipotéticas. Los científicos no han detectado aún esta forma de vida en ningún lugar, sin embargo hay microbios basados en agua líquida en la Tierra que se alimentan de metano o lo producen como producto de desecho. En Titán, donde las temperaturas son de alrededor de 90 Kelvin (menos 183 grados Celsius), un organismo basado en el metano tendría que utilizar una sustancia que es líquida como su medio para los procesos de la vida, pero no el agua misma. El agua es un sólido congelado sobre la superficie de Titán y demasiado fría para sostener la vida tal como la conocemos.
La lista de candidatos líquidos es muy corta: metano líquido y moléculas relacionadas como el etano. Mientras que el agua líquida es ampliamente considerada como necesaria para la vida, se han publicado especulaciones extensas en la literatura científica de que esto no es un requisito estricto.
Los nuevos hallazgos de hidrógeno son compatibles con las condiciones que pueden producir una forma de vida exótica basada en el metano, pero esto no es definitivo para demostrar su existencia, dijo Darrell Strobel, un científico interdisciplinario de la Cassini, con sede en la Universidad Johns Hopkins en Baltimore, Maryland, autor del documento sobre el hidrógeno.
Strobel, que estudia la atmósfera superior de Saturno y Titán, analizó los datos de espectrómetro infrarrojo compuesto de la Cassini y del espectrómetro de masa neutra e iones en su nuevo documento. Este último describe la densidad de hidrógeno en diferentes partes de la atmósfera y de la superficie. Los modelos anteriores habían predicho que las moléculas de hidrógeno, un subproducto de la luz solar ultravioleta separa las moléculas de acetileno y de metano en la atmósfera superior, donde se distribuye en forma bastante pareja a lo largo de las capas atmosféricas.
Strobel encontró una disparidad en las densidades de hidrógeno que dan lugar a un flujo hacia la superficie a una velocidad de alrededor de 10.000 billones de billones de moléculas de hidrógeno por segundo. Se trata de la misma velocidad a la cual las moléculas escapan saliendo de la atmósfera superior.
"Es como si usted tuviera una manguera y está arrojando chorros de hidrógeno en el suelo, pero desapareciendo", dijo Strobel. "No me esperaba este resultado, porque el hidrógeno molecular es muy inerte químicamente en la atmósfera, muy ligero y boyante. Debe 'flotar' en la parte superior de la atmósfera y escapar."
Strobel dijo que no es probable que el hidrógeno se almacene en una cueva o un espacio subterráneo en Titán. La superficie de Titán es tan fría que un proceso químico que involucra un catalizador sería necesario para convertir moléculas de hidrógeno y acetileno de vuelta en metano, aunque en general habrá una liberación neta de energía. La barrera de energía podría ser superada si hubiera un mineral desconocido que actúa como catalizador en la superficie de Titán.
La investigación de mapeo de hidrocarburos, liderada por Roger Clark, un científico del equipo Cassini con sede en el Servicio Geológico de EE.UU. en Denver, examina los datos del espectrómetro de la Cassini de mapeo visual e infrarrojo. Los científicos esperaban que las interacciones del sol con productos químicos en la atmósfera produjeran acetileno que se cae para cubrir la superficie de Titán. Pero Cassini no detectó acetileno en la superficie.
Además el espectrómetro de Cassini detectó la ausencia de agua helada en la superficie de Titán, así como cargas de benceno y de otro material, que parece ser un compuesto orgánico, que los científicos aún no han sido capaces de identificar. Los hallazgos llevan a los científicos a creer que los compuestos orgánicos son como una capa sobre el hielo de agua que levantan el lecho de roca de Titán con una película de hidrocarburos de por lo menos unos pocos milímetros a centímetros de espesor, pero posiblemente mucho más profunda en algunos lugares. El hielo sigue estando cubierto aun cuando el metano y etano líquidos fluyen en toda la superficie de Titán y llenan los lagos y los mares como el agua líquida en la Tierra.
"La química de la atmósfera de Titán está poniendo hacia fuera los compuestos orgánicos que caen como lluvia en la superficie, tan rápido que aunque las corrientes de metano y etano líquido en la superficie lavan lo orgánico, el hielo logra cubrirlo rápidamente de nuevo", dijo Clark. "Todo lo que implica que Titán es un lugar dinámico en el que la química orgánica está sucediendo ahora."
La ausencia de acetileno detectable en la superficie de Titán puede muy bien tener una explicación no biológica, dijo Mark Allen, investigador principal con el equipo Titán del Instituto de Astrobiología de la NASA. Allen se basa en el Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Pasadena, California. Allen dijo que una posibilidad es que la luz solar o los rayos cósmicos están transformando el acetileno en los aerosoles de hielo en la atmósfera en moléculas más complejas que caen al suelo sin la firma de acetileno.
"Los científicos conservadores sugieren que una explicación biológica debe ser la última opción después que todas las explicaciones no biológicos son consideradas", dijo Allen. "Tenemos mucho trabajo por hacer para descartar posibles explicaciones no biológicas. Es más probable que un proceso químico, sin la biología, pueda explicar estos resultados; por ejemplo, reacciones que involucran catalizadores minerales."
"Estos nuevos resultados son sorprendentes y emocionantes", dijo Linda Spilker, científica del proyecto Cassini en el JPL. "Cassini hará muchos más vuelos sobre Titán que pueden ayudarnos a resolver lo que está sucediendo en la superficie."
La misión Cassini-Huygens es un proyecto cooperativo de la NASA, la Agencia Espacial Europea y la Agencia Espacial Italiana. JPL, una división del Instituto Tecnológico de California, dirige la misión para lel Directorio de Ciencia Espacial de la NASA, en Washington, DC. El orbitador Cassini fue diseñado, desarrollado y ensamblado en el JPL.
Para obtener más información acerca de la misión Cassini-Huygens visite http://www.nasa.gov/cassini y http://saturn.jpl.nasa.gov.
Fuente:
What is Consuming Hydrogen and Acetylene on Titan?
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