Titan se muestra en un compuesto óptico (atmósfera) infrarrojo (superficie) de la nave espacial Cassini de la NASA. En un ambiente de metano líquido, el cianuro de vinilo puede formar membranas. Crédito: B. Saxton (NRAO/AUI/NSF); NASA
En la tierra, el acrilonitrilo, también conocido como cianuro del vinilo, es útil en la fabricación de plásticos.
Bajo las duras condiciones de la luna más grande de Saturno, este químico se cree que es capaz de formar estructuras estables y flexibles similares a las membranas celulares.
Anteriormente, otros investigadores han sugerido que el acrilonitrilo es un ingrediente de la atmósfera de Titán, pero no reportaron una detección inequívoca de la sustancia química en el buffet de las moléculas orgánicas, o ricas en carbono, encontradas allí.
Ahora, los investigadores de la NASA han identificado la huella química de acrilonitrilo en los datos de Titán recolectados por Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) en Chile.
El equipo encontró grandes cantidades de la sustancia química en Titán, muy probablemente en la estratosfera, la parte nebulosa de la atmósfera que le da a esta Luna su color pardusco anaranjado.
"Hemos encontrado pruebas convincentes de que el acrilonitrilo está presente en la atmósfera de Titán," y creemos que una fuente significativa de esta materia prima llega a la superficie ", dijo Maureen Palmer, una investigadora del Goddard Center for Astrobiology at NASA's Goddard Space Flight Center en Greenbelt, Maryland, y autora principal de un artículo del 28 de julio de 2017, en Science Advances.
En el 2015, los científicos universitarios abordaron la cuestión de si las moléculas orgánicas que pudieran estar en Titán podrían, bajo condiciones tan inhóspitas, formar estructuras similares a las bicapas lipídicas de las células vivas en la tierra.
Delgada y flexible, la bicapa lipídica es el componente principal de la membrana celular, que separa el interior de una célula del mundo exterior.
Este equipo identificó el acrilonitrilo como el mejor candidato.
Los investigadores propusieron que las moléculas de acrilonitrilo pudieran reunirse como una hoja de material similar a una membrana celular. La hoja podría formar una esfera hueca y microscópica que apodaron "azotosome". Esta esfera podría servir como un diminuto contenedor de almacenamiento y transporte, al igual que las esferas que pueden formar las bicapas lipídicas.
El equipo Goddard determinó que el acrilonitrilo es abundante en la atmósfera de Titán, presente en concentraciones de hasta 2,8 partes por billón.
El producto químico es probablemente el más abundante en la estratosfera, en altitudes de por lo menos 125 millas (200 kilómetros).
Eventualmente, el acrilonitrilo hace su camino a la atmósfera más baja fría, donde se condensa y llueve hacia la superficie.
La clave para detectar el acrilonitrilo de Titán fue combinar 11 conjuntos de datos de alta resolución de ALMA.
El equipo los recuperó de un archivo de observaciones originalmente destinados a calibrar la cantidad de luz recibida por la matriz telescópica.
En el conjunto de datos combinados, Palmer y sus colegas identificaron tres líneas espectrales que coinciden con las huellas dactilares de acrilonitrilo.
Este hallazgo llega una década después de que otros investigadores infirieron la presencia de acrilonitrilo a partir de observaciones hechas por el espectrómetro de masas en la nave espacial Cassini de la NASA.