p Lagos e mares de metano líquido, chuva de nuvens de hidrocarbonetos, e evidências de cianeto de hidrogênio venenoso na atmosfera de Titã foram apenas algumas das descobertas que a sonda Cassini fez da maior lua de Saturno. p A sonda espacial agora fez sua passagem final por Titã enquanto se dirige para seu grande mergulho no planeta anelado no final desta semana.

p Apelidado de "beijo de despedida" da Cassini pela NASA, Titã foi objeto de muito escrutínio pela sonda, com 127 voos em sua missão de 13 anos explorando o sistema planetário.

p Um dos maiores feitos da Cassini é sua contribuição para desvendar a complicada química de Titã, sem dúvida, um dos objetos quimicamente mais diversos em nosso Sistema Solar.

p Já sabemos há algum tempo que a combinação dos raios ultravioleta do Sol e do bombardeio de partículas alterou principalmente a atmosfera de nitrogênio e metano ao longo do tempo.

p Esta química sustentou uma espessa, camada de fumaça laranja envolvendo todo o corpo, envolvendo os oceanos e a paisagem de Titã antes da chegada da Cassini.

p Titã de sondagem

p Com o kit de ferramentas de sensores avançados da Cassini - combinado com a amostragem atmosférica pela sonda Huygens durante sua descida à superfície em 2005 - a missão desenvolveu uma imagem abrangente da química de Titã.

p Curiosamente, no topo das centenas de moléculas contabilizadas, modelos químicos desenvolvidos aqui na Terra incorporando dados da Cassini prevêem a existência de materiais ainda mais complexos.

p De significado potencial para a bioquímica, essas moléculas escaparam da observação durante a missão relativamente curta da Cassini, estando fora de vista ou presente em níveis abaixo dos limites de detecção do equipamento.

p Mesmo que tenham se formado em pequenas quantidades na atmosfera, é plausível que essas espécies portadoras de vida tenham se acumulado na superfície ao longo da história de Titã. Então, o que são esses produtos químicos e como eles surgiram?

p Neve cianeto

p Ao contrário da Terra, os átomos de oxigênio são bastante escassos na atmosfera de Titã. A água está bloqueada como gelo de superfície e parece não haver fontes abundantes de gás O₂.

p No lugar do oxigênio, vemos que o nitrogênio desempenha um papel mais significativo na química atmosférica de Titã.

p Aqui, produtos comuns das reações de nitrogênio são a família de compostos do cianeto, dos quais o cianeto de hidrogênio (HCN) é o mais simples e abundante.

p À medida que o número de moléculas de cianeto aumenta, altitudes mais frias, eles formam camadas de nuvens de grandes polímeros flexíveis (tholins) e aerossóis de gelo em formação.

p À medida que os aerossóis descem à superfície, conchas de metano e gelo de etano formam camadas adicionais no exterior. Isso protege o material orgânico interno em sua descida à superfície antes de ser disperso em lagos de hidrocarbonetos e mares.

p Surpreendentemente, são esses compostos de cianeto, produtos químicos intimamente associados à toxicidade e morte de formas de vida terrestres, isso pode realmente fornecer caminhos para a formação de biomoléculas vitais em ambientes espaciais.

p Algumas simulações prevêem que os cianetos aprisionados no gelo e expostos à radiação espacial podem levar à síntese de aminoácidos e estruturas de nucleobases de DNA - os blocos de construção da vida na Terra.

p Empolgado com essas previsões e suas implicações para a astrobiologia, químicos correram para explorar essas reações em laboratório.

p Experimentos de síncrotron:Titan-in-a-can

p Nossas contribuições para a astroquímica se concentraram na simulação da atmosfera de Titã e sua névoa de cianeto.

p Com uma célula de gás especializada instalada no Síncrotron Australiano, somos capazes de replicar as temperaturas frias associadas às camadas de nuvens de Titã.

p Ao injetar cianetos (a variedade mais amigável) em nossa célula, podemos determinar o tamanho, estrutura e densidade dos aerossóis de Titan à medida que crescem ao longo do tempo; sondagem com luz infravermelha da instalação.

p Esses resultados nos forneceram uma lista de assinaturas para as quais podemos localizar aerossóis de cianeto usando astronomia infravermelha.

p O próximo passo será semear esses aerossóis com espécies orgânicas para determinar se eles podem ser identificados em atmosferas extraterrestres.

p Talvez esses sinais atuem como um farol para futuras explorações destinadas a procurar material orgânico complexo em locais espaciais mais remotos - potencialmente até mesmo nos exoplanetas da "Terra gigante" em sistemas estelares distantes.

p Vida fora da terra

p O espaço nos oferece uma perspectiva única para voltar as páginas da química. Entre os planetas, luas e estrelas - e o não exatamente vazio entre elas - podemos estudar as reações iniciais que se pensava ter iniciado a química aqui na Terra.

p Usando telescópios cada vez mais sensíveis e naves espaciais avançadas, descobrimos berçários químicos - bolsões de gás e gelo exercidos contra a radiação espacial severa - em nosso Sistema Solar e além.

p Tão frio, objetos gelados como Titã, as luas de Júpiter, Objetos transnetunianos (como Plutão e outros corpos menores no cinturão de Kuiper e além), bem como partículas microscópicas de poeira interestelar, todos geram moléculas orgânicas de ordem superior a partir de ingredientes químicos simples.

p Até onde sabemos, a falta de calor e água líquida impede a existência de vida nesses mundos.

p Contudo, podemos procurar pistas sobre as origens da vida em uma Terra primitiva. Foram produtos químicos portadores de vida entregues através do impacto de um cometa, ou feito internamente perto das primeiras costas oceânicas ou vulcões do fundo do mar? Observar a química de objetos distantes pode um dia fornecer as respostas.

p Essas incursões em nossa história química foram possibilitadas pelas etapas significativas que demos em nossa exploração do espaço, incluindo, como um exemplo brilhante, o estrondoso sucesso da exploração de Titã pela Cassini. p Este artigo foi publicado originalmente em The Conversation. Leia o artigo original.