Titã, a lua de Saturno, surpreendeu os cientistas. Astrônomos descobriram em sua atmosfera o ciclopropenilideno (C3H2), uma molécula extremamente rara à base de carbono que é tão reativa que só pode existir na Terra em um laboratório.
Na verdade, é tão raro que nunca foi encontrado na atmosfera, no sistema solar ou em qualquer outro lugar antes. O único outro lugar onde a molécula pode permanecer estável é no vazio frio do espaço interestelar. Mas com base nisso, é possível o surgimento de moléculas orgânicas mais complexas, que um dia podem levar à vida.
“Pensamos em Titã como um verdadeiro laboratório, onde vemos química semelhante ao que existia na Terra antiga quando a vida nasceu aqui”, disse a astrobióloga Melissa Trainer, do Goddard Space Flight Center da NASA.
“Estaremos procurando por moléculas maiores do que C3H2, mas precisamos saber o que está acontecendo na atmosfera para entender as reações químicas que levam a moléculas orgânicas complexas.”
O ciclopropenilideno, que até os pesquisadores da NASA descrevem como uma “pequena molécula muito estranha”, não pode durar muito nas condições atmosféricas porque reage muito rapidamente com as moléculas para formar outros compostos.
Uma vez que a reação ocorre, o ciclopropenilideno não existe mais. No espaço interestelar, qualquer gás ou poeira é muito frio e difuso, o que significa interações fracas, e o ciclopropenilideno pode existir.
Titã é muito diferente do espaço interestelar. Com lagos de hidrocarbonetos, nuvens de hidrocarbonetos e uma atmosfera predominantemente de nitrogênio com pouco metano. A atmosfera é quatro vezes mais espessa que a da Terra (que também é dominada por nitrogênio). Os cientistas acreditam que existe um enorme oceano de água salgada abaixo da superfície.
Em 2016, uma equipe de cientistas liderada pelo cientista planetário Conor Nixon, do Goddard Space Flight Center da NASA, usou o Atacama Large Millimeter / Submillimeter Array (ALMA) no Chile para sondar a atmosfera de titânio em busca de moléculas orgânicas.
A assinatura da estranha molécula foi encontrada na tênue atmosfera superior, bem acima da superfície. Comparando-o com um banco de dados de perfis químicos, a equipe identificou a molécula como ciclopropenilideno. É provável que a finura da atmosfera nesta altitude contribua para a sobrevivência da molécula, mas por que ela apareceu em Titã e em nenhum outro planeta permanece um mistério.
“Quando percebi que estava olhando para o ciclopropenilideno, meu primeiro pensamento foi: 'Bem, isso é realmente inesperado'”, disse Nixon. 'Titan é único em nosso sistema solar. Acabou sendo um tesouro de novas moléculas.
O ciclopropenilideno é de particular interesse porque é conhecido como uma molécula de anel; seus três átomos de carbono estão ligados em um anel (em um triângulo, mas o princípio é o mesmo). Embora o ciclopropenilideno em si não seja conhecido por desempenhar um papel biológico, as bases nitrogenadas do DNA e do RNA são baseadas em tais anéis moleculares.
“Sua ciclicidade abre um ramo adicional da química que permite a criação de moléculas biologicamente importantes”, disse o astrobiólogo Alexander Thelen, do Goddard Space Flight Center da NASA.
Quanto menor a molécula, mais potencial ela tem – espera-se que reações envolvendo moléculas menores com menos ligações ocorrerão mais rapidamente do que reações envolvendo moléculas maiores e mais complexas. Isso significa que reações envolvendo moléculas pequenas levarão a resultados mais variados.
O titânio já é uma colmeia de atividade química orgânica. O nitrogênio e o metano se decompõem à luz do sol, causando uma cascata de reações químicas. Se essas reações podem levar à vida é uma questão que os cientistas estão ansiosos para responder.
“Estamos tentando descobrir se Titã é habitável”, disse a geóloga Rosalie Lopez, do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA. “Queremos saber quais compostos da atmosfera estão chegando à superfície e se esse material pode passar pela crosta de gelo até o oceano, porque pensamos que é no oceano que estão as condições habitáveis.”
Descobrir quais compostos estão presentes na atmosfera é uma etapa muito importante neste processo de pesquisa. O ciclopropenilideno, uma molécula extremamente rara, pode ser um elemento-chave na vida química de Titã.
A pesquisa foi publicada no The Astronomical Journal.
Fontes: Foto: NASA / JPL-Caltech / University of Arizona / University of Idaho
