Titã, a lua gelada de Saturno, tem uma atmosfera curiosa. Além de uma mistura de azoto e de hidrocarbonetos como o metano e o etano, a atmosfera de Titã também contém uma série de moléculas orgânicas mais complexas, incluindo acrilonitrilo (cianeto de vinila), que os astrônomos descobriram recentemente em dados de arquivo do ALMA.
Sob as condições ideais, como aquelas encontradas à superfície de Titã, a acrilonitrilo pode coalescer naturalmente em esferas microscópicas que se assemelham a membranas celulares.
A maior lua de Saturno, Titã, é um dos corpos mais intrigantes e parecidos com a Terra do nosso Sistema Solar.
É quase tão grande quanto Marte e tem uma atmosfera espessa constituída principalmente de azoto com uma pequena quantidade de moléculas orgânicas à base de carbono, incluindo metano (CH4) e etano (C2H6). Os cientistas planetários teorizam que esta composição química é parecida com a atmosfera primordial da Terra.
As condições em Titã, no entanto, não são propícias à formação de vida como a conhecemos; é simplesmente muito fria. Dez vezes mais distante do Sol que a Terra, Titã é tão fria que chove metano líquido na superfície gelada e sólida, formando rios, lagos e mares.
No entanto, estes corpos líquidos de hidrocarbonetos criam um ambiente único que pode fazer com que as moléculas de acrilonitrilo (C2H3CN) se unam para formar membranas, características que se assemelham às membranas celulares lipídicas de organismos vivos na Terra.
Usando dados de arquivo do ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), recolhidos ao longo de uma série de observações entre fevereiro e maio de 2014, astrônomos encontraram provas convincentes de que moléculas de cianeto de vinila estão realmente presentes em Titã e em quantidades significativas.
“A presença de cianeto de vinila em um ambiente com metano líquido sugere a possibilidade intrigante de processos químicos análogos àqueles importantes para a vida na Terra”, afirma Maureen Palmer, pesquisadora do Cento de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, no estado norte-americano de Maryland, e autora principal de um artigo publicado na revista Science Advances.
Os estudos anteriores da nave espacial Cassini, bem como simulações laboratoriais da atmosfera de Titã, os cientistas já tinham detectado a provável presença de acrilonitrilo em Titã, mas a detecção definitiva só foi possível com o ALMA.
Ao analisarem os dados de arquivo, Palmer e seus colegas encontraram três sinais distintos – picos no espectro do comprimento de onda milimétrico – que correspondem à acrilonitrilo. Estas assinaturas reveladoras têm origem a, pelo menos, 200 quilômetros acima da superfície de Titã.
Fábrica de produtos químicos
A atmosfera de Titã é uma verdadeira fábrica de produtos químicos, aproveitando a luz do Sol e a energia de partículas velozes que orbitam Saturno para converter moléculas orgânicas simples em produtos químicos maiores e mais complexos.
“À medida que o nosso conhecimento da química de Titã cresce, torna-se cada vez mais evidente que as moléculas orgânicas complexas surgem naturalmente em ambientes semelhantes aos encontrados em uma Terra jovem, mas existem diferenças importantes,” acrescenta Martin Cordiner, também do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA e coautor do artigo.
Por exemplo, a lua Titã é muito mais fria que a Terra em qualquer período da sua história. Titã tem uma temperatura média de 95 kelvins, de modo que a água à sua superfície permanece no estado sólido. As provas geológicas também sugerem que a Terra primitiva teve concentrações altas de dióxido de carbono (CO2); Titã não tem.
A superfície rochosa da Terra também foi freneticamente ativa, com vulcanismo extenso e impactos constantes de asteroides, que podem ter afetado a evolução da nossa atmosfera. Em comparação, a crosta gelada de Titã parece bastante dócil.
“Continuamos usando o ALMA para fazer mais observações da atmosfera de Titã”, explica Conor Nixon, também do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA e coautor do artigo.
“Estamos à procura de produtos químicos orgânicos, novos e mais complexos, bem como estudando os padrões de circulação atmosférica desta lua. No futuro, os estudos de resolução mais elevada lançarão mais luz sobre este mundo intrigante e fornecerão novas informações sobre o potencial de Titã para a química pré-biótica”, conclui.
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