Titano, la luna già piuttosto strana di Saturno, è appena diventata un po ‘più strana. Gli astronomi hanno rilevato il ciclopropenilidene (C3H2) nella sua atmosfera, una molecola estremamente rara a base di carbonio che è così reattiva che può esistere solo sulla Terra in condizioni di laboratorio.
In effetti, è così raro che non sia mai stato rilevato prima in un’atmosfera, nel Sistema Solare o altrove. L’unico altro posto in cui può rimanere stabile è il freddo vuoto dello spazio interstellare. Ma potrebbe essere un mattone per molecole organiche più complesse che un giorno potrebbero portare alla vita. “Pensiamo a Titano come a un laboratorio di vita reale in cui possiamo vedere una chimica simile a quella dell’antica Terra quando la vita stava prendendo piede qui”, ha detto l’astrobiologa Melissa Trainer del Goddard Space Flight Center della NASA, uno dei principali scienziati incaricati di indagare sul moon nella prossima missione Dragonfly che verrà lanciata nel 2027.
“Cercheremo molecole più grandi del C3H2, ma abbiamo bisogno di sapere cosa sta succedendo nell’atmosfera per capire le reazioni chimiche che portano alla formazione e alla pioggia di molecole organiche complesse”. Il ciclopropenilidene – che persino i ricercatori della NASA descrivono come una “piccola molecola molto strana” – non tende a durare a lungo in condizioni atmosferiche, perché reagisce molto rapidamente e facilmente con altre molecole, formando altri composti. Una volta che lo fa, non è più ciclopropenilidene. Nello spazio interstellare, qualsiasi gas o polvere è solitamente molto freddo e molto diffuso, il che significa che i composti non interagiscono molto e il ciclopropenilidene può rimanere sospeso.
Titano è molto diverso dallo spazio interstellare. È un po ‘fradicio, con laghi di idrocarburi , nuvole di idrocarburi e un’atmosfera prevalentemente di azoto , con un po’ di metano. L’atmosfera è quattro volte più densa dell’atmosfera terrestre (anch’essa dominata dall’azoto ). Sotto la superficie, gli scienziati pensano che ci sia un enorme oceano di acqua salata . Nel 2016, un team guidato dallo scienziato planetario Conor Nixon del Goddard Space Flight Center della NASA ha utilizzato l’Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) in Cile per sondare l’atmosfera lunare, alla ricerca di molecole organiche. Era nella tenue atmosfera superiore, in alto sopra la superficie, dove hanno rilevato una traccia chimica sconosciuta. Confrontandolo con un database di profili chimici, il team ha identificato la molecola come ciclopropenilidene. È probabile che la sottigliezza dell’atmosfera a quell’altitudine contribuisca alla sopravvivenza della molecola, ma perché appare su Titano e nessun altro mondo è un mistero.
“Quando ho capito che stavo guardando il ciclopropenilidene, il mio primo pensiero è stato, ‘Beh, questo è davvero inaspettato”, ha detto Nixon . “Titano è unico nel nostro sistema solare. Si è rivelato un tesoro di nuove molecole.” Il ciclopropenilidene è di particolare interesse perché è ciò che è noto come molecola ad anello; i suoi tre atomi di carbonio sono collegati insieme in un anello (beh, un triangolo, ma il principio è lo stesso). Sebbene il ciclopropenilidene stesso non sia noto per svolgere un ruolo biologico, le basi azotate del DNA e dell’RNA sono basate su tali anelli molecolari.
“La loro natura ciclica apre questo ramo extra della chimica che ti permette di costruire queste molecole biologicamente importanti”, ha detto l’astrobiologo Alexander Thelen del Goddard Space Flight Center della NASA. Più piccola è la molecola, maggiore è il potenziale che ha: le reazioni che coinvolgono molecole più piccole con meno legami dovrebbero avvenire più velocemente delle reazioni che coinvolgono molecole più grandi e più complicate. Ciò significa che le reazioni che coinvolgono molecole più piccole, puramente attraverso i numeri, dovrebbero portare a una gamma più diversificata di risultati. In precedenza, si pensava che il benzene (C6H6) fosse la più piccola molecola ad anello di idrocarburi trovata in qualsiasi atmosfera (inclusa quella di Titano). Il ciclopropenilidene ha battuto. Titano è già un alveare di attività chimica organica. L’azoto e il metano si disgregano alla luce del sole, innescando una cascata di reazioni chimiche . Se queste reazioni potrebbero portare alla vita è una domanda che gli scienziati non vedono l’ora di rispondere. “Stiamo cercando di capire se Titano è abitabile”, ha detto la geologa Rosaly Lopes del Jet Propulsion Laboratory della NASA. “Quindi vogliamo sapere quali composti dell’atmosfera arrivano in superficie, e quindi, se quel materiale può attraversare la crosta di ghiaccio fino all’oceano sottostante, perché pensiamo che l’oceano sia dove si trovano le condizioni abitabili”. Determinare quali composti sono presenti nell’atmosfera è un passo molto importante in quel processo di ricerca. Il ciclopropenilidene può essere piccolo e strano, ma questa molecola estremamente rara potrebbe essere un pezzo chiave del puzzle della chimica di Titano. Ora dobbiamo solo capire come si inserisce. La ricerca è stata pubblicata su The Astronomical Journal .
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