La vida en Titán podría indicar vida temprana en el universo

La luna más grande de Saturno, Titán , tiene una temperatura superficial de 94 grados Kelvin por encima del cero absoluto, aproximadamente un tercio de la de la Tierra. Titán se encuentra 9,5 veces más lejos que la separación entre la Tierra y el Sol y la temperatura de la superficie de los objetos del sistema solar disminuye aproximadamente como la raíz cuadrada de su distancia al Sol.

Coincidentemente, 94 grados fue la temperatura del fondo cósmico de microondas unos cien millones de años después del Big Bang, cuando se formó la primera generación de estrellas , como se describe en mi libro de 2010 . Un objeto como Titán formado a partir de gas enriquecido por elementos pesados ​​de las primeras supernovas , habría tenido esta temperatura superficial independientemente de su distancia a una estrella. Como escribí en un nuevo artículo , el baño de radiación cósmica habría mantenido el objeto caliente durante decenas de millones de años, tiempo suficiente para que formas primitivas de vida emergieran en él.

Esta coincidencia de temperaturas plantea la fascinante posibilidad de probar cómo pudo haber surgido vida temprana en el Universo mediante el estudio de Titán. En otras palabras, la cuestión de si Titán alberga vida tiene implicaciones cósmicas. Podría desentrañar las raíces de Life in the Cosmos , el título del libro que publiqué el año pasado con mi antiguo postdoctorado, Manasvi Lingam.

En el sistema solar, Titán es el único objeto además de la Tierra que tiene ríos, lagos y mares en su superficie, así como un ciclo de metano y etano líquidos que llueven de las nubes, fluyen a través de su superficie y se evaporan nuevamente en la atmósfera, de manera similar a El ciclo del agua de la Tierra. También se cree que Titán tiene un océano de agua bajo la superficie. Su atmósfera es principalmente nitrogenada como la de la Tierra, pero con un 5% de aporte de metano. El paisaje de Titán está cubierto de dunas oscuras de granos de hidrocarburo, que se asemejan a posos de café, principalmente alrededor de las regiones ecuatoriales.

Las mediciones de gravedad realizadas por la nave espacial Cassini de la NASA revelaron que Titán tiene un océano subterráneo de agua líquida, probablemente mezclada con sales y amoníaco. Las señales de radio detectadas por la sonda Huygens de la ESA en 2005 sugieren fuertemente la presencia de un océano de 55 a 80 kilómetros por debajo de la superficie helada, lo que permite la química de la vida tal como la conocemos . Además, los ríos, lagos y mares de metano y etano líquidos de Titán podrían servir como base para la química de la vida tal como no la conocemos en la superficie de la luna.

Se desconoce si las condiciones físicas en Titán dieron origen a estas formas de vida. La constatación de que la atmósfera de Titán es rica en compuestos orgánicos llevó a la especulación de que allí podrían haberse generado precursores químicos de la vida.

En junio de 2010, los documentos que analizaban los datos de la misión Cassini-Huygens informaron anomalías en la atmósfera cerca de la superficie que podrían ser consistentes con la presencia de una forma de vida exótica de organismos que consumen metano, pero alternativamente pueden deberse a sustancias químicas o meteorológicas no vivas. procesos.

El experimento de Miller-Urey y sus seguimientos han demostrado que la radiación ultravioleta de la atmósfera de Titán puede generar moléculas complejas y sustancias poliméricas como las tolinas . La reacción comienza con la disociación de nitrógeno y metano, formando cianuro de hidrógeno y acetileno .

Después de aplicar energía a una combinación de gases como los de la atmósfera de Titán, la científica planetaria Sarah Hörst detectó en su laboratorio en 2010 las cinco bases de nucleótidos que forman el ADN y el ARN , así como los aminoácidos , los componentes básicos de las proteínas , entre los muchos compuestos producidos. En 2013, la NASA informó que podrían surgir compuestos químicos orgánicos complejos en Titán basándose en estudios que simulaban la atmósfera de Titán. Unos meses después, un artículo informó sobre la detección de hidrocarburos aromáticos policíclicos.(PAH) en la atmósfera superior de Titán.

En 2015, se modeló un modelo para una membrana celular hipotética capaz de funcionar en metano líquido. La base química propuesta para estas membranas es el acrilonitrilo , que fue detectado en la atmósfera de Titán por Cassini y ALMA . Desafortunadamente, la misión Cassini-Huygens no estaba equipada para buscar firmas biológicas u compuestos orgánicos complejos.

Esperamos que futuras sondas espaciales revelen si Titán alberga vida en sus cuerpos líquidos de metano, etano, agua y amoníaco. Encontrar vida en Titán no solo revelaría que no estamos solos, sino también que podemos llegar relativamente tarde a la fiesta. El cosmos pudo haber estado lleno de vida después de que se formaron las primeras estrellas.

En retrospectiva, tal hallazgo sería vergonzoso para la mayoría de los cosmólogos que trataron el Universo como si no tuviera vida durante más de un siglo, mientras enfocaban la atención en objetos muertos como estrellas, agujeros negros y halos de materia oscura. En realidad, el Universo pudo haber estado lleno de vida a partir de la primera generación de objetos similares a Titán, unos cien millones de años después del Big Bang. Nuestro vecino cósmico, Titán, puede ser el primero en revelarnos este secreto cósmico.

SOBRE EL AUTOR

Avi Loeb es el jefe del Proyecto Galileo, director fundador de la Iniciativa Black Hole de la Universidad de Harvard, director del Instituto de Teoría y Computación del Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica y ex presidente del departamento de astronomía de la Universidad de Harvard (2011). –2020). Preside la junta asesora del proyecto Breakthrough Starshot y es ex miembro del Consejo de Asesores del Presidente sobre Ciencia y Tecnología y ex presidente de la Junta de Física y Astronomía de las Academias Nacionales. Es el autor más vendido de " Extraterrestrial: The First Sign of Intelligent Life Beyond Earth " y coautor del libro de texto " Life in the Cosmos ", ambos publicados en 2021. Su nuevo libro, titulado " Interstellar ”, tiene prevista su publicación en agosto de 2023.