La Formazione delle Nebbie di Titano

22 Ott 2018 La Formazione delle Nebbie di Titano

Titano, la luna più grande di Saturno, è avvolta da un’atmosfera spessa e nebbiosa. Un nuovo studio, pubblicato su Nature Astronomy, ha permesso di scoprire un meccanismo chimico che potrebbe spiegare i processi alla base della sua formazione e composizione. Comprendere la complessa chimica all’opera su Titano può aiutare gli scienziati a studiare la composizione atmosferica di altre lune e pianeti.

Titano presenta una densa atmosfera composta principalmente di azoto con una piccola percentuale di metano e soggetta a processi fotochimici che portano alla formazione di nebbie, per cui la luce ultravioletta spesa le molecole di metano e azoto. Si ritiene che i prodotti derivanti reagiscano per costruire molecole organiche più complesse contenenti carbonio, idrogeno e azoto in grado di combinarsi a formare particelle molto piccole visibili come nebbia diffusa.

“Sonde spaziali e strumenti terrestri hanno identificato la composizione chimica dei costituenti principali della nebbia”, afferma Musahid Ahmed del Berkeley Lab, tra gli autori dello studio. “Tuttavia è ancora una questione aperta la formazione di alcune delle particelle più pesanti a partire da gas più leggeri”. Gli scienziati del Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) sono giunti a conclusioni diverse dalle teorie preesistenti, secondo le quali la composizione chimica dell’atmosfera nebbiosa di Titano deriverebbe da reazioni chimiche in un ambiente caldo. Secondo il team “Queste teorie non sono plausibili nell’ambiente a bassa temperatura dell’atmosfera di Titano”.

Il team ha scoperto un meccanismo chimico a bassa temperatura che potrebbe aver innescato la formazione di molecole di idrocarburi complessi contenti molti anelli di carbonio. La scoperta è stata realizzata grazie ad esperimenti in luce ultravioletta combinati con simulazioni e modelli a computer, per ricreare e studiare le reazioni chimiche alla base della composizione atmosferica di Titano. Sulla luna di Saturno è stato individuato benzene, un idrocarburo con una struttura a singolo anello di carbonio che si ritiene sia il mattone fondamentale per costruire molecole più grandi, idrocarburi policiclici aromatici a 2- 3 anelli di carbonio.

“Il nostro studio dimostra che gli idrocarburi policiclici aromatici sono distribuiti in maniera più ampia del previsto, dal momento che non richiedono, per la loro formazione, le alte temperature presenti attorno alle stelle al carbonio. Il meccanismo che abbiamo individuato dovrebbe essere versatile e ci aspettiamo che sia alla base della formazione di idrocarburi policiclici aromatici ancora più complessi”, spiega Ahmed. E dal momento che gli idrocarburi policiclici aromatici vengono considerati i precursori delle molecole organiche più complesse, i mattoni fondamentali della vita presenti nelle nubi molecolari in cui nascono le stelle, la scoperta può contribuire a spiegare l’origine e l’evoluzione del materiale contenente carbonio nello spazio profondo e nelle atmosfere di pianeti e lune dove può svolgere un ruolo importante nelle fasi iniziali della vita.
[ Barbara Bubbi ]

Nell’immagine della sonda Cassini Titano si staglia di fronte a Saturno
Credit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

http://astronomy.com/news/2018/10/how-did-titan-get-its-haze

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