Un equipo de investigadores de la Universidad Manoa de Hawai, dirigidos por el fisico-químico Ralf Kaiser, ha desvelado la evolución química de la atmósfera de color naranja de la atmósfera de Titán, luna de Saturno, el único cuerpo celeste del sistema Solar además de Venus y la Tierra con una superficie sólida y una gruesa atmósfera. Este equipo, incluyendo a Xibin Gu y a Seol Kim, ha realizado experimentos de simulación imitando las reacciones químicas de la atmósfera de Titán utilizando haces moleculares cruzados en los que pueden seguirse las colisiones individuales entre moléculas.
Los experimentos realizados por éste equipo indican que se puede formar triacetileno por la simple colisión de un radical etinil con una molécula de diacetileno mediante la acción de la luz ultravioleta. La fotodisociación es un proceso en el que un compuesto químico es fraccionado mediante la acción de los fotones.
Kaiser, investigador principal de éste estudio, añadió, sorprendentemente, los modelos fotoquímicos muestran mecanismos incoherentes para la producción de polímeros.
El mecanismo implicado en la formación de triacetileno también fue confirmado por los cálculos teóricos de Alexander Mebel, químico teórico de la Universidad Internacional de Florida. Estos cálculos teóricos también proporcionan la distribución de electrones 3D en los átomos y por tanto la energía total de una molécula. Para aplicar estos resultados a la atmósfera real de Titán, Danie Liang y Yuk Yung, científicos del planetario de la Academia Sinica de Taiwán y el Instituto Californiano de Tecnología (Caltech) respectivamente, han llevado a cabo estudios de modelos fotoquímicos de la atmósfera de Titán. Todo el conjunto de datos obtenidos, sugieren que el triacetileno, pudiera servir como constituyente básico para formar polímeros más complejos, precursores potenciales de los aerosoles en los que está basada la neblina que rodea a Titán.
Este estudio ha demostrado por vez primera que una sensata combinación de experimentos de simulación en laboratorios junto con la teoría y elaboración de modelos, pueden arrojar luz de décadas de antiguos problemas no resueltos, cruciales para la comprensión del origen y la evolución química del Sistema Solar. Los investigadores también esperan desentrañar el misterio de los lagos de etano de Titán, cuya existencia fue postulada hace ya medio siglo, pero que no fueron detectados de manera concluyente hasta la misión Cassini-Huygens.
En el futuro, el equipo UH Manoa reunirá la información de los investigadores con las observaciones terrestres de la atmósfera de Titán. Alan Tokunaga, astrónomo del Instituto para la Astronomía de UH Mānoa, y Henry Roe del Lowell Observatory en Arizona, se encuentran actualmente recogiendo los datos de observación mediante el Telescopio de Infrarrojos de la NASA situado en el monte nevado de Mauna Kea.
Fuentes: Science Daily, University of Hawaii at Manoa y Gu et al.
