Investigadores de la NASA y la Universidad de Chalmers han descubierto que sustancias polares y no polares pueden mezclarse en la superficie de Titán, desafiando el principio de 'lo similar disuelve lo similar'. Esto ocurre bajo el frío extremo de la luna, donde el cianuro de hidrógeno forma cristales estables con metano y etano. El hallazgo podría redefinir la comprensión de la geología de Titán y la química prebiótica.
La luna más grande de Saturno, Titán, ha intrigado a los científicos durante mucho tiempo debido a su densa atmósfera de nitrógeno-metano y condiciones superficiales que recuerdan a la Tierra primitiva hace miles de millones de años. Un nuevo estudio revela que en el gélido entorno de Titán, alrededor de 90 Kelvin (-180 grados Celsius), el cianuro de hidrógeno —una molécula polar abundante en la atmósfera de la luna— puede formar cocrístales con hidrocarburos no polares como el metano y el etano, que son líquidos en la superficie.
La investigación, liderada por Martin Rahm, profesor asociado de la Universidad de Tecnología de Chalmers en Suecia, comenzó con preguntas sobre el destino del cianuro de hidrógeno después de formarse en la atmósfera de Titán. Colaborando con el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA en California, el equipo realizó experimentos mezclando estos compuestos a temperaturas ultra bajas. Usando espectroscopía láser, observaron interacciones inesperadas, lo que llevó a simulaciones teóricas en Chalmers para confirmar estructuras de cocrístales estables.
"El descubrimiento de la interacción inesperada entre estas sustancias podría afectar cómo entendemos la geología de Titán y sus extraños paisajes de lagos, mares y dunas de arena", dijo Rahm. Agregó que el cianuro de hidrógeno probablemente contribuye a la creación abiótica de los bloques de construcción de la vida, como aminoácidos y nucleobases, en entornos extremos.
Esto desafía la regla química de 'lo similar disuelve lo similar', donde las moléculas polares y no polares típicamente se separan. "Lo veo como un buen ejemplo de cuando se mueven los límites en la química y una regla universalmente aceptada no siempre se aplica", señaló Rahm. El estudio, publicado en PNAS el 16 de octubre de 2025, involucró a investigadores de Chalmers, JPL, Caltech y la Universidad Complutense de Madrid.
Titán cuenta con lagos de metano-etano, dunas y un posible océano subterráneo de agua de kilómetros de profundidad. La misión Dragonfly de la NASA, que se lanzará en 2028 y llegará en 2034, busca explorar directamente estos procesos prebióticos. Hasta entonces, tales conocimientos de laboratorio amplían el entendimiento de la química cósmica fría, incluyendo en cometas y nubes de polvo.