Crédito: NASA / JPL-Caltech / Instituto de Ciências Espaciais
Os cientistas recriaram as condições do tipo Titã em um laboratório e descobriram que moléculas orgânicas da atmosfera de Titã poderiam estar formando anéis de cristais alienígenas ao redor dos lagos de metano que pontuam a superfície da lua de Saturno.
Anteriormente, a equipe liderada por pesquisadores do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA havia descoberto dois desses "minerais moleculares". Agora eles descobriram um terceiro, feito de acetileno e butano, e acreditam que pode ser o mais abundante ainda.
"Já demonstramos anteriormente que algumas moléculas orgânicas formam prontamente co-cristais em condições relevantes para Titã, incluindo o acetileno" , escrevem em um resumo da conferência apresentado nesta semana.
"Nós relatamos aqui evidências preliminares de um terceiro co-cristal entre o acetileno e o butano, que poderia ser o mineral molecular mais comum descoberto até agora."
Aqui na Terra, tanto o acetileno quanto o butano existem e são usados como gases - o primeiro para soldagem, o último para isqueiros e fogões de acampamento. Acredita-se que ambos os compostos sejam muito comuns em Titan, também gerados na nebulosa atmosfera da lua.
Mas ao contrário da Terra, quando esses compostos caem na superfície de Titã, onde as temperaturas são uniformemente próximas a 90 Kelvin, é frio o suficiente para que eles possam formar cristais sólidos.
Na verdade, quando a equipe de pesquisa fez uma mini "sopa Titan" em um laboratório, eles descobriram que não apenas os compostos são sólidos, mas eles também se fundem para formar um co-cristal não encontrado na Terra.
Usando nitrogênio líquido, os cientistas resfriaram uma câmara especialmente projetada para as temperaturas de Titã e adicionaram um monte de material nas proporções de Titã - metano e etano, por exemplo, e acetileno e butano.
Então, eles usaram uma técnica chamada espectroscopia Raman para examinar a estrutura dos cristais resultantes.
Os primeiros cristais a formar foram o benzeno, que formou um co-cristal com etano . E o acetileno e a amônia formaram o segundo co-cristal. Agora o co-cristal butano-acetileno se revelou, e pode ser muito mais comum que os outros dois.
"O co-cristal se forma em minutos a 130 K e é estável quando resfriado para as temperaturas da superfície de Titan (90 K)" , escreveu a equipe . "Um estudo de estabilidade térmica indica que este co-cristal permanece intacto até 180 K."
O que é particularmente legal é que esses co-cristais não surgem apenas aleatoriamente. Em vez disso, podemos estar olhando para estruturas de cristais alienígenas que cercam os lagos de metano de Titã.
Isso ocorre porque quando os compostos caem do céu, eles são dissolvidos nos lagos. À medida que esses corpos de líquido evaporam - da mesma forma que os lagos fazem durante o ciclo da água da Terra - os compostos poderiam formar evaporitos co-cristalinos em torno das bordas, muito parecido com resíduos em uma banheira drenada de água suja.
Agora, não sabemos ao certo que esta é a paisagem que encontraríamos se visitássemos a enigmática lua de Saturno, mas houve sinais promissores.
As imagens Cassini de infravermelho próximo de Titã mostram o que parecem ser anéis de evaporação de cor alaranjada altamente reflexivos ao redor de alguns dos lagos no hemisfério norte da lua.
"Ainda não sabemos se temos esses anéis de banheira", disse o astrochemista Morgan Cable, do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA. "É difícil ver através da atmosfera nebulosa de Titã."
Há mais trabalho que a equipe pode fazer aqui na Terra para tentar obter uma imagem mais clara. A próxima parte da pesquisa envolverá um estudo mais aprofundado do próprio co-cristal, assim como a busca de mais minerais moleculares que possam existir em Titã.
A equipe apresentou essas descobertas na Conferência de Ciências Astrobiológicas de 2019 .
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