La luna Titán de Saturno tiene un ingrediente clave que podría usarse para cocinar la vida

Cómo formar membranas celulares en lagos de metano

La luna de Saturno Titán alberga un ingrediente químico clave que puede permitir la existencia de organismos en este distante y frío mundo. Los astrónomos han descubierto una molécula en la atmósfera de Titán que podría ser fundamental en la formación de células, que son un elemento fundamental de la vida. Eso significa que la molécula - y posiblemente alguna forma de vida celular - podría estar localizada en la superficie de la luna también.

Los investigadores han sospechado por un tiempo que Titán podría tener este compuesto, llamado cianuro de vinilo. La sonda Cassini de la NASA, que ha estado explorando el sistema de Saturno durante 13 años, encontró indicios de la molécula al olfatear la atmósfera de la Luna, pero sus medidas no han sido concluyentes. Ahora, los astrónomos que usan el Atacama Large Millimeter Arra o ALMA, en Chile, dicen que definitivamente han medido una gran cantidad de cianuro de vinilo en la atmósfera superior. Han detallado sus hallazgos en la revista Science Advances .

En la Tierra, la capa externa de la mayoría de las células - llamadas membranas - se componen de moléculas grasas llamadas lípidos. Pero los lípidos no pueden formarse en Titán: necesitan agua líquida para existir y las temperaturas de la luna oscilan alrededor de -290 grados Fahrenheit en la superficie. Sin embargo, Titán tiene lagunas de metano líquido, y los astrónomos se han preguntado si estos líquidos podrían tomar el lugar del agua para construir otras formas de vida orgánica. Así que en 2015, los científicos usaron simulaciones por computadora para averiguar qué compuestos podrían formar membranas celulares estables en los fríos lagos de Titán. Y el cianuro de vinilo parecía ser el mejor candidato .

Titán tiene un gran atractivo como un lugar para buscar vida en otras partes de nuestro Sistema Solar. Aparte de sus tentadores lagos, la luna tiene una atmósfera gruesa, predominantemente compuesta de nitrógeno y otros compuestos comúnmente asociados con la vida aquí en la Tierra. Detectar cianuro de vinilo es una buena razón para continuar explorando Titán para ver qué se podría ver en su superficie. "Esto está muy lejos de decir que [la vida] definitivamente sucede en Titán y estas células están involucradas en algún tipo de vida primitiva", comenta el autor Martin Cordiner, un astroquímico en el Goddard Space Flight Center de la NASA. "Pero nos da un punto de partida en esa discusión. Si hubiera vida en los océanos de Titán, entonces es plausible que el cianuro de vinilo podría ser un componente de eso ".

El descubrimiento fue posible gracias a ALMA, uno de los telescopios más sensibles del mundo. Formado por 66 telescopios individuales en el Desierto de Atacama, el observatorio es ideal para detectar gases súper fríos en el espacio mediante la medición de las ondas de radio que emiten estos gases. En la atmósfera de Titán, las diversas moléculas de gas están girando constantemente, saltando hacia adelante y hacia atrás de un nivel de energía a otro. Y cada vez que una molécula va de un nivel de alta energía a uno inferior, libera una onda de radio. Diferentes tipos de moléculas emiten ondas en diferentes tipos de frecuencias. ALMA fue capaz de averiguar cuánto cianuro de vinilo estaba presente midiendo cuántas ondas estaban saliendo de Titán a una cierta frecuencia.

Los investigadores sólo vieron el compuesto en la atmósfera superior de la luna, pero el cianuro de vinilo podría estar en los lagos de abajo también. Los científicos creen que el metano atraviesa un ciclo climático similar al de la Tierra. El metano se forma en gotas en la atmósfera, que caen periódicamente a la superficie como lluvia. El cianuro de vinilo puede ser un enganche de un paseo en esta lluvia y viajar de la atmósfera a los lagos, donde potencialmente forma membranas celulares bastante estables.

Basado en los hallazgos de ALMA, parece que hay mucho cianuro de vinilo para hacer eso. Los investigadores midieron tanto del compuesto, que 10 millones de membranas celulares por centímetro cúbico podrían estar presentes en uno de los lagos más grandes de Titán, Ligeia Mare. Estas membranas podrían ser bastante flexibles, también, según Paulette Clancy, un profesor de ingeniería química y biomolécula en la Universidad de Cornell, que trabajó en la simulación por ordenador original. Esto es clave para que las células se dividan y se reproduzcan. "La flexibilidad de esa membrana sería la misma que la flexibilidad para nuestras membranas celulares en la Tierra, lo cual es realmente genial porque son totalmente diferentes en la composición química", dice Clanc

Por supuesto, la idea de que las membranas celulares incluso existen en Titán es todo teórico por ahora. La única manera de saber con certeza es enviar otra sonda a la luna, tal vez una que pueda flotar en los lagos de metano y medir lo que hay dentro. "Se ha hablado de enviar un barco o algo así a Titán para observar lo que realmente está pasando en los lagos", dice la coautora Maureen Palmer, astroquímica del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA. "Eso sería genial de ver."

Por ahora, el descubrimiento de ALMA ayuda a pintar un retrato más vívido de lo interesante que es Titán. El cianuro de vinilo es una molécula bastante compleja, compuesta por siete elementos. Es difícil encontrar moléculas tan complicadas lejos de la Tierra. Pero muchas de las lunas en el Sistema Solar exterior, como la luna Europa de Júpiter o la otra luna Encelado de Saturno, se están convirtiendo en portadores de complejos químicos y procesos que creíamos que sólo existían en la Tierra. "A medida que exploramos más en el Sistema Solar exterior, estas lunas de los planetas gigantes nos revelan que son ambientes mucho más fascinantes de los que podríamos haber imaginado", dice Cordiner. "La química compleja no es exclusiva de la Tierra".