Los satélites tienen propiedades únicas, algunas tan inusuales e intrigantes que se destacan de otros cuerpos lunares que se encuentran en todo el Sistema Solar, incluida nuestra propia compañera natural, la Luna. Uno de estos extraños cuerpos celestes es la segunda luna más grande de Saturno, Rea. Es un objeto frío y sin aire, pero también posee tres anillos delgados y densos: un espejo de su planeta anfitrión. Estos anillos son los primeros que se descubren alrededor de una luna.
Rea es la segunda luna más grande en órbita alrededor de Saturno, con un diámetro de aproximadamente 1.500 kilómetros. En rotación síncrona alrededor de Saturno, Rea le muestra siempre el mismo hemisferio, como ocurre con nuestra Luna. Completa una órbita alrededor del gigante gaseoso en 4,5 días terrestres. Rea es un mundo duro y frío. Sus temperaturas oscilan entre -173 grados centígrados en áreas iluminadas por el Sol y -220 °C en su lado oscuro. Debido a las bajas temperaturas, la luna está compuesta principalmente de agua helada. Sin embargo, las características únicas de Rea no terminan ahí: los estudios espectroscópicos han sugerido la presencia de una sustancia no reconocible en su superficie.
Ahora, con los datos obtenidos hace 30 años por un conjunto de telescopios a bordo de la nave espacial Cassini-Huygens de la NASA, se puede resolver este misterio lunar. Los nuevos hallazgos se detallan en un estudio publicado el viernes en la revista Science Advances (DOI: 10.1126/sciadv.aba5749). El esfuerzo, incluyó a científicos del Reino Unido, Taiwán, India y EE.UU., utilizaron los datos espectrales proporcionados por UVIS, un telescopio gigante que se parecía a un refrigerador volteado. UVIS era tecnológicamente mucho más complejo que un refrigerador y fue destruido junto con el resto de Cassini en 2017, cuando la nave se precipitó en la atmósfera de Saturno.
¿Cómo lograron los científicos identificar el misterioso compuesto? Para hacer eso, el equipo volvió a analizar los datos recopilados por uno de los sobrevuelos de Cassini y realizó experimentos aquí en la Tierra, para ver si podían identificar la composición química de las moléculas que produjeron la banda de absorción desconocida. Al examinar a los candidatos, los investigadores finalmente dieron con el posible culpable: la hidracina. La hidracina es un compuesto inorgánico, un líquido incoloro con el mismo olor acre que el amoníaco. Aquí en la Tierra, se utiliza en productos farmacéuticos, agroquímicos y como combustible de naves espaciales.
Aunque Cassini usó hidracina como combustible para sus propulsores, esos motores nunca se encendieron durante la aproximación a Rea, por ello los investigadores confían en que no provino de la nave espacial. La hidracina podría producirse a partir de reacciones entre sustancias químicas que existirían en la luna helada. También podría llegar “flotando” desde la densa atmósfera de la vecina luna Titán. Además, la posible detección de hidracina es importante porque puede apuntar a la presencia de amoníaco dentro de las capas de hielo en la luna de Saturno. Más aún, el amoníaco es fundamental para bajar el punto de congelación de las mezclas de agua y hielo, aumentando así la probabilidad de que existan océanos subsuperficiales dentro de algunos de los satélites helados de Saturno.
Aunque la hidracina parece ser el culpable más probable de la banda de absorción, una explicación alternativa es un grupo de compuestos que contienen cloro. La hidracina tiene un poco más de sentido, ya que químicamente hablando, se produciría más fácilmente que los productos químicos del cloro. En cualquier caso, es evidencia de que está ocurriendo algo de química orgánica en el sistema solar exterior. Algunos astrobiólogos creen que dos de las lunas de Saturno, Encélado y Titán, podrían incluso contener vida extraterrestre.
Para entender de dónde provino la hidracina, los científicos intentaron recrear las condiciones de la superficie de Rea en el laboratorio. Curiosamente, estas simulaciones sugieren que el vecino lunar de Rea, Titán, la luna más grande de Saturno, quizás tenga que ver con la presencia de hidracina. Titán podría estar emitiendo moléculas de nitrógeno hacia Rea e interactuando con la radiación para convertir estas moléculas en hidracina, según sugieren los investigadores. Este tipo de intercambio entre dos lunas es una rareza en nuestro Sistema Solar. Pero considerando lo grande que es Titán, es probable que la luna ejerza alguna influencia sobre los objetos que la rodean.
Considerando que esta es la primera detección de hidracina, el equipo detrás del estudio quiere seguir observando otras lunas para ver si se forma en un lugar distinto del Sistema Solar. También sospechan que puede haber más química aún desconocida esperando ser descubierta.
La presencia de hidracina es un indicativo de que las superficies de los satélites helados actúan como fábricas químicas en la producción de moléculas complejas, especialmente las precursoras de biomoléculas que se necesitan para el origen de la vida.
Habrá que esperar a la misión Dragonfly planeada por la NASA, que nos dará una mejor idea de si la hidracina podría originarse en Titán y, de ser así, si esa hidracina (u otras moléculas) podrían transportarse a las otras lunas de Saturno. De hecho, las próximas misiones están destinadas a profundizar nuestra comprensión del sistema solar exterior. Mantendremos la expectativa hasta la década de 2030 para el viaje de Dragonfly a Titán, que con suerte responderá muchas de estas preguntas y seguramente generará otras nuevas.
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