Titán, la luna más grande de Saturno, está envuelto en una densa neblina anaranjada. Está compuesta por hidrocarburos y otras moléculas orgánicas que nacen cuando la luz solar descompone el metano y el nitrógeno en las capas altas de la atmósfera. Los químicos llaman a este proceso fotoquímica: la luz actúa como un cocinero invisible que, a partir de ingredientes simples, prepara platos cada vez más complejos. Uno de esos platos es la molécula C3, una cadena de tres átomos de carbono. En el laboratorio se la conoce desde hace tiempo, pero en el cielo de Titán permanecía oculta.
Antes, los astrónomos buscaban C3 en luz infrarroja, como quien escucha una melodía suave pero no percibe una nota brillante. Ahora, un equipo de investigadores ha apuntado a Titán con el espectrógrafo ESPRESSO, instalado en el Very Large Telescope (VLT) en Chile. Este instrumento descompone la luz en miles de matices, como un prisma, y permite ver finísimas líneas de absorción, las huellas de las moléculas. En la parte ultravioleta del espectro, a una longitud de onda de 405 nanómetros, apareció una banda clara de C3. La señal era ocho veces más fuerte que las fluctuaciones aleatorias; los astrónomos lo llaman “ocho sigma”, lo que significa una confianza prácticamente del cien por cien.
Para estimar la cantidad de C3, los científicos compararon las observaciones con modelos informáticos de la atmósfera de Titán. Resultó que sobre cada centímetro cuadrado de la superficie de la luna se extiende una columna de aproximadamente 15 billones de estas moléculas. Es poco: si se reuniera todo el C3 de una columna de cientos de kilómetros de altura, se obtendría una capa más fina que un cabello humano. Pero para la astroquímica es un resultado importante: coincide con las predicciones de los modelos fotoquímicos y muestra que en la mesosfera de Titán (la capa entre 200 y 500 km de altitud) la abundancia de C3 alcanza partes por millón.
Este descubrimiento subraya que los instrumentos creados para buscar planetas alrededor de otras estrellas funcionan de maravilla también en nuestro sistema solar. ESPRESSO fue diseñado originalmente para medir las oscilaciones de las estrellas causadas por exoplanetas, pero su resolución extremadamente alta ha permitido ver detalles sutiles en el espectro de Titán. Ahora los astrónomos tienen una nueva forma de seguir la cocina química de mundos fríos y lejanos, y quizás de encontrar allí los primeros indicios de química orgánica compleja.
La resolución del espectrógrafo ESPRESSO es tan alta que, si miraras a través de él una bombilla a mil kilómetros de distancia, notarías cómo cambia de color al calentarse una milésima de grado.