Raios cósmicos galácticos afetam a atmosfera de Titã

NASA / JPL-Caltech

Raios cósmicos oriundos do exterior do Sistema Solar afetam as reações químicas que ocorrem na superfície de Titã, a maior lua de Saturno.

Recorrendo a dados do telescópio ALMA (Atacama Large Millimeter Array), uma equipa de cientistas da Universidade de Tóquio, no Japão, descobriu que há raios cósmicos que afetam as reações químicas envolvidas na formação de moléculas orgânicas que contêm azoto (N) na atmosfera deste satélite natural de Saturno.

Na nova investigação, cujos resultados foram recentemente publicados na revista científica especializada Astrophysical Journal, os cientistas encontraram sinais fracos de acetonitrila (CH₃CN) e do seu raro isotopômero CH₃C¹⁵N nos dados do ALMA.

“Descobrimos que a abundância de ¹⁴N de acetonitrila é maior do que em outras espécies que contêm azoto, como HCN e HC₃N (…) [Estes resultados] vão ao encontro com a recente simulação computacional de processos químicos com raios cósmicos de alta energia”, disse o cientista Takahiro Iino, da Universidade de Tóquio, citado em comunicado.

Existem dois protagonistas importantes nos processos químicos que ocorrem na atmosfera: a luz ultra-violeta (UV) e os raios cósmicos oriundos de fora do Sistema Solar.

Na atmosfera superior, a luz UV destrói seletivamente as moléculas de azoto que contêm ¹⁵N, porque a luz UV com o comprimento de ondas específico que interage com ¹⁴N¹⁴N é facilmente absorvida nessa altitude. Por este mesmo motivo, as espécies de azoto produzidas nesta altitude tendem a ter uma grande abundância de ¹⁵N.

Por outro lado, os raios cósmicos penetram e interagem mais profundamente com as moléculas de azoto que contêm ¹⁴N. Consequentemente, há uma diferença na abundância de moléculas com ¹⁴N e ¹⁵N.

Os cientistas revelaram que o acetonitrilo na estratosfera de Titã é mais abundante em ¹⁴N do que o de outras moléculas transportadoras de azoto medidas anteriormente.

“Assumimos que os raios cósmicos galácticos desempenham um papel importante na atmosfera de outros corpos do Sistema Solar”, disse Hideo Sagawa, professor associado da Universidade Kyoto Sangyo, também no Japão, e membro da equipa de investigação.

“O processo pode ser universal e, por isso, entender o papel dos raios cósmicos em Titã é crucial na Ciência Planetária geral”, rematou.