Resumen (10 de diciembre de 2005): El metano que le confiere un color anaranjado a la luna gigante de Saturno, Titán, tiene su probable origen en procesos geológicos de su interior según las mediciones del Espectómetro de Masa y Cromatógrafo de Gas (GCMS), un instrumento del Centro de Vuelo Espacial Goddard a bordo de la Sonda Huygens de la Agencia Espacial Europea. El GCMS, el cual descendió el 14 de enero de 2005 junto con cinco otros instrumentos en la sonda a través de la espesa atmósfera de la luna, halló también evidencias de metano en estado líquido en la materia de superficie.





Basado en una publicación de la NASA

Créditos: JPL " width="220"> Al mirar hacia atrás, el sol realza la densa niebla que flota a 500 kilómetros (310 millas) sobre la luna de Saturno, Titán. Créditos: JPL

El metano que da un color anaranjado a la luna gigante de Saturno, Titán, tiene su probable origen en procesos geológicos de su interior según las mediciones del Espectómetro de Masa y Cromatógrafo de Gas (GCMS), un instrumento del Centro de Vuelo Espacial Goddard a bordo de la Sonda Huygens de la Agencia Espacial Europea. El GCMS, el cual descendió el 14 de enero de 2005 junto con cinco otros instrumentos en la sonda a través de la espesa atmósfera de la luna, halló también evidencias de metano en estado líquido en la materia de superficie.

El metano, una molécula que consta de cuatro átomos de hidrógeno enlazados a un átomo de carbón, es el componente primario del gas natural de la Tierra. Puede ser producido por la vida, la degradación de desechos orgánicos o procesos geológicos como los volcanes.

El origen del metano de la atmósfera de Titán es un misterio, porque es destruido por la luz del sol y la radiación de partículas del espacio en la capa superior de la atmósfera. Si los lagos y lagunas superficiales fuesen su única fuente, todo el metano de Titán se perdería debido a este proceso de descomposición en menos de cien millones de años, un período de tiempo breve para una luna que data de la formación del sistema solar hace 4,5 mil millones de años. Los componentes de las moléculas de metano reaccionan unas con otras y con el nitrógeno atmósferico. Cuando descienden, forman moléculas más grandes y pesadas que componen la niebla de color naranja que cubre la luna. Como Titán es muy frío (292 grados bajo cero F, o menos 180 grados Celsius) estos compuestos pesados se condensan y se precipitan en forma de lluvia sobre la superficie.

“Hemos determinado que el metano de Titán no tiene un origen biológico, sino que su fuente serían procesos geológicos de Titán, quizás respiraderos de depósitos de su interior que habrían quedado atrapados ahí cuando la luna se formó,” dijo el Dr. Hasso Niemann de Goddard, investigador principal del GCMS y autor principal de un artículo sobre esta investigación publicado el 8 de diciembre en “Nature”. Un anticipo online de la publicación estará disponible el 30 de noviembre.

Créditos: Nature." width="250"> El descenso de la sonda Huygens ha hecho posible el primer estudio detallado de la atmósfera de la luna de Saturno, Titán, el cual ha revelado asombrosas analogías y fuertes contrastes con la atmósfera de la Tierra. En ambas atmósferas domina el nitrógeno, pero la baja temperatura de Titán significa que el gas que transporta el carbono en su atmósfera es el metano (1,6% del total) antes que el dióxido de carbono (preseente en sólo 345 partes por millón). Las reacciones fotoquímicas de este metano producen una nube tóxica en latitudes medias, y una lluvia orgánica de metano y aerosoles de hidrógeno cae sin cesar sobre la superficie del satélite, dando lugar a un terreno surcado por una red fluvial parecido al de la Tierra. El argón radiogénico (40Ar), el cual constituye el 1% de la atmósfera de la Tierra, es escaso en Titán (sólo 43 partes por millón). La aún menor cantidad de argón primordial (36Ar) sugiere que el nitrógeno de la atmósfera habría llegado en forma de compuestos como el ammonio, antes que como nitrógenos molecular. Créditos: Nature.

Se cree que Titán es demasiado frío para la vida. Sin embargo, el equipo de científicos de Niemann utilizó el instrumento GCMS de Goddard para excluir una fuente biológica del metano de Titán. El instrumento GCMS identifica los diversos constituyentes atmósfericos por su masa. A las moléculas y los átomos se les aplica una carga eléctrica (ionización) y se separan en función de su masa cuando atraviesan un campo eléctrico en un espectómetro de cuádruple masa.

El carbono en las moléculas de metano se da en diversas variedades o isótopos de carbono-12 (12C) y carbono-13 (13C). Cada átomo 13C tiene un neutrón extra en su núcleo que los hace un poco más pesados que los átomos 12C, de manera que el GCMS puede distinguir entre metano con 12C y metano con 13C.

Los organismos vivos tienen preferencia por el carbono-12. Como consecuencia, las moléculas que contienen carbono, como el metano, las cuales están asociadas a la vida en la Tierra son muy ricas en 12C. La razón o proporción de 12C a 13C es una marca o firma de vida. Sin embargo, el equipo no observa enriquecimiento 12C en el metano de Titán.

Además, cuando el caliente dispositivo de entrada del GCMS tocó la superficie, produjo la evaporación de alguna materia de ésta. Después del impacto, el GCMS detectó un 40 por ciento de incremento en el número de moléculas de metano registradas, y este nivel se mantuvo durante 50 minutos tras el impacto. Esta energía de larga duración se explica mejor por la presencia de metano líquido mezclado con materia de la superficie, según el equipo.

Otras observaciones de Huygens, como las fotografías del instrumento Radiómetro Espectral y Visor de Descenso, muestran formaciones que se asemejan notablemente a lechos fluviales secos. Los científicos han especulado que, a las frías temperaturas de Titán, el metano en estado líquido juega el papel del agua en la Tierra, mientras que el agua helada substituye a la roca. En Titán, el metano en estado líquido puede labrar canales en el hielo de agua igual que el agua talla cañones en la roca. La presencia de metano en estado líquido en la superficie de Titán apoya esta posibilidad.