Titán, la luna con propeno (y otros hidrocarburos)

Por Daniel Marín, el 30 septiembre, 2013. Categoría(s): Cassini • NASA • Saturno • Sistema Solar • sondasesp ✎ 6

El equipo de la misión Cassini acaba de anunciar la detección de propeno en Titán. Para los despistados, recordar que el propeno o propileno (C3H6 / H2C=CH–CH3) es un hidrocarburo ampliamente usado por la industria aquí en la Tierra, ya que mediante su polimerización se pueden fabricar todo tipo de plásticos transparentes muy comunes. Puede parecer extraño, pero Titán, además de tener lagos y mares de metano-etano, también posee dunas de materiales plásticos.

La Cassini ha detectado propeno (propileno), que viene siendo esta molécula de arriba (NASA).

Sabíamos desde hace tiempo que Titán es un mundo con abundancia de hidrocarburos complejos creados a partir del bombardeo de la luz ultravioleta del sol sobre las moléculas de metano y etano que existen en la atmósfera y en los lagos. El problema reside en detectar esos hidrocarburos y medir sus abundancias desde lejos (y es en este punto cuando, suponiendo que sea necesario, te recomiendo desempolvar tus conocimientos de química orgánica básica y recordar qué son los alcanos, alquenos y alquinos).

Lluvia de hidrocarburos en Titán (NASA).

El sobrevuelo cercano por parte de la Voyager 1 en 1980 permitió detectar propano (C3H8) y propino (C3H4), pero curiosamente el propeno parecía estar ausente. Y digo curiosamente porque se trata de un compuesto orgánico intermedio, es decir, con el mismo número de átomos de carbono (tres) que el propano y el propino, pero con una cantidad de átomos de hidrógeno intermedia entre los dos (seis).

Hidrocarburos de Titán. El propeno era el que faltaba (NASA).

Esta anomalía se ha solucionado ahora con el descubrimiento de propeno por parte del espectrómetro infrarrojo CIRS (Composite Infrared Spectrometer) de la sonda Cassini. No se trata de un compuesto demasiado abundante en la atmósfera titánica, formada principalmente por nitrógeno (95%) y metano (5%). Las concentraciones del propeno medidas por la Cassini van desde las 2 ppbv (partes por mil millones por volumen) a 100 kilómetros de altura a 5 ppbv a 200 kilómetros.

Espectros de la Cassini a distintas alturas que sugieren la existencia de propeno (NASA).

Modelo atmosférico con propeno (NASA).

A pesar de todo, el propeno es menos abundante que el propano o el propino en la atmósfera de Titán, lo que sugiere que en Titán los alquenos son menos abundantes que los alcanos (lógico, son moléculas más ligeras) y que los alquinos (no tan lógico, son moléculas más pesadas). Los enlaces triples de los alquinos parecen ser más resistentes a los efectos de la radiación ultravioleta y a las reacciones con otras especies químicas. Aún así, no está nada claro por qué el propeno es menos abundante que el propino.

Además de estas moléculas, varios observatorios terrestres y las Voyager habían detectado previamente metano (CH4), monóxido de carbono, dióxido de carbono, agua y acetonitrilo (CH3CN) en Titán. La propia Cassini ya había confirmado la existencia de los compuestos etino (C2H2), eteno (C2H4) y etano (C2H6), además de benceno (C6H6). Con el descubrimiento del propeno se cierra el círculo y se completa la lista de todas las especies de hidrocarburos con uno, dos y tres átomos de carbono respectivamente. Esta serie incluye además al aleno (un isómero del propino) y al ciclopropano (un isómero del propeno).

La química orgánica de Titán resulta aún más fascinante si pensamos que la Tierra pudo parecerse en un principio a esta luna de Saturno. Estudiar Titán nos permitirá comprender mejor los complejos procesos que permitieron que apareciese la vida en nuestro planeta.

La Tierra pudo parecerse en sus inicios al Titán actual (NASA).
Interesante vídeo sobre el descubrimiento:

Referencias:



6 Comentarios

  1. Ahora Daniel se nos volvió profesor de Química. xD

    Mi pregunta es: ¿Es posible crear circuitos electrónicos que funcionen bajo este frío sin necesidad de calentarlos por radioisótopo u otra forma? ¿Hay alguna investigación centrada en eso? Lo digo por los recursos valiosos de Titán.

  2. Pues es que es muy relevante la extraña carencia de propeno. Se piensa que lo más normal es que los HC alifáticos se vayan formando por reacciones alimentadas por los UV, siempre existe liberación de H2 en ellas (CH4 + CH4 -> C2H6 + H2 p.ej.). Es posible que el H2 escape al espacio (pero se detectaría), o… no. La formación de alquenos o alquinos se puede también suponer a partir de metano o de alifáticos de mayor cadena que se fracturan, pero es que de todas estas reacciones acumuladas debería formarse más propeno que propino, y no veo ningún mecanismo para retirarlo de la atmósfera. Así que debe haber algo, al menos, muy interesante.

    En realidad es muy fácil calentar cosas en Titán: basta llevar oxigeno xD. El combustible ya está allí (el mundo al revés).

  3. Entonces los seres que habitan Titán estarán hechos de polímeros trasparentes bioluminiscentes. Que alucinante será darse un paseo por el planeta.

    Edu. Cordial saludo Terricolas

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Por Daniel Marín, publicado el 30 septiembre, 2013
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