Titano - Un mondo di idrocarburi

Titano è la luna più grande di Saturno ed è l'unica luna conosciuta del nostro sistema solare ad avere un'atmosfera densa. È anche l'unico altro luogo nell'Universo dove sono state trovate prove inconfutabili di liquidi stabili sulla superficie. Queste caratteristiche lo rendono uno dei luoghi più interessanti per esplorare la chimica nello spazio.

Figura 1. Titano appare arancione a causa della sua spessa atmosfera costituita da composti organici azotati. Immagine per gentile concessione della NASA JPL-Caltech

Titano ha un ciclo del metano simile a quello terrestre, dove nuvole di metano producono pioggia e persino tempeste sulla superficie della luna. La missione Cassini-Huygens ci ha permesso di dare uno sguardo più da vicino a questo pianeta e alla sua chimica - rilevando la presenza di una foschia superficiale costituita da composti organici azotati e di mari di idrocarburi liquidi. I dati hanno anche suggerito la possibile presenza di criovulcani che eruttano metano liquido freddo o ammoniaca.

L'atmosfera superiore di Titano è ricca di metano e azoto. Quando sono esposte alla luce del sole o a particelle altamente energetiche, queste piccole molecole vengono spezzate in ioni ed elettroni. Queste specie cariche innescano una cascata di reazioni chimiche che producono una vasta gamma di idrocarburi e altre molecole organiche. I dati della missione Cassini-Huygens hanno rilevato non solo alcani, alcheni e alchini nell'atmosfera di Titano, ma anche idrocarburi aromatici policiclici complessi. Questo dimostra un'evoluzione dei processi chimici man mano che i composti generati nei livelli atmosferici superiori si avvicinano alla superficie di Titano.

Gli scienziati ritengono che le molecole più pesanti cadano sulla superficie di Titano. Questi composti organici alla fine arrivano nel mare, sia che vi cadano direttamente dall'aria, che attraverso la pioggia di idrocarburi o il trasporto attraverso i fiumi. Uno studio recente ha confermato ulteriormente la teoria che i grandi mari di Titano sono composti di metano puro ed è probabile che abbiano un fondale ricco di composti organici. I composti che sono insolubili nel mare di metano, come il benzene o i composti di nitrile, affondano fino a raggiungere il fondo del mare creando uno spesso strato fangoso di idrocarburi.