Cientistas simulam névoa de Titã em laboratório e estudam sua estrutura química

Titã, a maior lua das várias que orbitam Saturno e a segunda maior do Sistema Solar, pode guardar pistas sobre como foi a evolução da vida na Terra logo em suas primeiras etapas. Essa lua é envolvida por uma névoa opaca e alaranjada que, pela primeira vez, teve o processo das reações químicas que a formam simulado em laboratório, de modo que foi possível observar também as configurações atômicas das moléculas.

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A névoa em questão é composta por moléculas orgânicas que contêm carbono, hidrogênio e nitrogênio, formadas a partir de reações químicas causadas pela ação da radiação da luz do Sol nos gases da atmosfera de Titã. Para os cientistas planetários, é possível que, há 2,8 bilhões de anos, a Terra estivesse coberta por uma névoa similar a essa de Titã. Assim, estudar a formação dessa lua é uma forma de voltarmos no tempo até as origens da vida em nosso planeta.

As partículas dessa névoa podem se reorganizar em outros tipos de moléculas, como anéis de carbono e hidrocarbonetos aromáticos. Para entender como elas se uniam para formar moléculas maiores, os cientistas preencheram um dispositivo com uma mistura de metano e nitrogênio que imita a névoa "original", e depois realizaram reações químicas com descargas elétricas para imitar as condições da atmosfera de Titã. As moléculas que resultaram do experimento foram analisadas e, com a técnica da microscopia de força atômica, eles conseguiram imagens na escala de 0,5 nanômetros, ou seja, na metade de um bilionésimo de um metro.

Por anos, os cientistas suspeitaram que a maior parte da névoa é feita de nitrogênio, com hidrocarbonetos aromáticos — um cenário que foi confirmado neste estudo. Além disso, eles também perceberam que os anéis aromáticos são comuns, e as estruturas das moléculas maiores indicam como elas evoluem: as estruturas reveladas podem estar relacionadas à umidade na névoa, que afetam o ciclo hidrológico que ocorre em Titã.

Os detalhes da estrutura química são importantes para a compreensão da probabilidade de partículas terem, de alguma forma, favorecido a vida na Terra no passado. Isso porque as estruturas moleculares das imagens têm boa capacidade de absorção da luz ultravioleta, o que significa que uma névoa pode ter atuado como um “escudo” protetor das moléculas de DNA da radiação, já que a atmosfera terrestre naquele período se assemelhava à de Titã. Além disso, este estudo revelou pela primeira vez a arquitetura molecular de compostos sintéticos semelhantes àqueles que podem causar o brilho laranja da atmosfera de Titã.

O artigo com os resultados do estudo foi publicado na revista Astrophysical Journal.

Fonte: IBM, Bad Astronomy