Una scoperta inattesa riguardante Titano, una luna di Saturno, realizzata da una collaborazione tra la Chalmers University of Technology in Svezia e il Jet Propulsion Laboratory (JPL) della NASA in California, mette in discussione principi chimici consolidati e apre nuove prospettive sull’origine della vita nell’universo. La ricerca, pubblicata negli Atti della National Academy of Sciences (PNAS), rivela che, in condizioni di temperatura estremamente bassa, sostanze normalmente immiscibili possono combinarsi, formando strutture stabili mai osservate prima.
Lo studio indica che metano, etano e acido cianidrico, presenti in abbondanza nell’atmosfera e sulla superficie di Titano, possono formare cocristalli stabili. Questo risultato contraddice il principio “il simile dissolve il simile”, che normalmente separa sostanze polari da quelle non polari, come acqua e petrolio.
“Questa scoperta ci costringe a superare i confini della chimica”, ha affermato Martin Rahm, professore associato di chimica e ingegneria chimica alla Chalmers University e coordinatore dello studio. “Abbiamo dimostrato che in ambienti estremi come Titano, si possono formare legami molecolari che non si credevano possibili sulla Terra. Questo cambia il modo in cui comprendiamo la chimica che ha preceduto l’origine della vita.”
La ricerca è nata da una domanda della NASA riguardante il destino del cianuro di idrogeno prodotto nell’atmosfera di Titano. Gli scienziati del JPL hanno condotto esperimenti miscelando acido cianidrico con metano ed etano a 90 Kelvin (circa -180°C). A queste temperature, il cianuro forma cristalli, mentre metano ed etano rimangono liquidi. L’analisi spettroscopica ha rivelato che la molecola di acido cianidrico era rimasta intatta ma aveva subito trasformazioni.
Per interpretare questi risultati, la NASA ha coinvolto il gruppo di Rahm, esperti nella chimica dell’acido cianidrico. Secondo Rahm, i risultati potrebbero essere spiegati dalla struttura cristallina in cui metano o etano si inseriscono nel reticolo dell’acido cianidrico. Le simulazioni al computer condotte a Chalmers hanno identificato una struttura stabile in cui gli idrocarburi penetrano nel reticolo di cianuro, formando nuovi cocristalli. “Le nostre simulazioni mostrano che questi composti non solo sono stabili alle temperature di Titano, ma producono anche spettri luminosi che corrispondono alle misurazioni della NASA”, ha aggiunto Rahm.
I risultati ottenuti potrebbero contribuire a una migliore comprensione della geologia e della chimica prebiotica di Titano, la luna più grande di Saturno. Il paesaggio di Titano, caratterizzato da laghi di metano, oceani, dune di sabbia e una densa atmosfera di azoto, offre una prospettiva sui processi che hanno preceduto l’emergere della vita sulla Terra. L’acido cianidrico, in particolare, è noto per il suo ruolo nella sintesi abiotica di amminoacidi e basi azotate. La scoperta suggerisce nuove ipotesi per l’esplorazione spaziale.
Nel 2034, la missione Dragonfly della NASA atterrerà su Titano per esplorare la sua superficie in situ, alla ricerca di segni di chimica prebiotica. “Il nostro studio fornisce un quadro teorico utile per interpretare i dati raccolti da Dragonfly”, ha affermato Rahm. “Se questi cocristalli esistono davvero sulla superficie, potrebbero aver svolto un ruolo importante nella chimica pre-vita non solo su Titano ma anche altrove nell’universo.”
Scoperta una reazione chimica improbabile su Titano, luna di Saturno
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