Publicado 14/04/2020 17:05:48 +02:00CET

Un laboratorio forma hielo de metano bajo condiciones del espacio

Un laboratorio forma hielo de metano bajo condiciones del espacio
Un laboratorio forma hielo de metano bajo condiciones del espacio - NASA

MADRID, 14 Abr. (EUROPA PRESS) -

Astrónomos han demostrado en laboratorio que se puede formar metano sobre partículas de polvo helado en el espacio. La posibilidad había existido durante bastante tiempo, pero debido a que las condiciones en el espacio eran difíciles de simular, no fue posible probar esto antes en condiciones de espacio relevantes.

El metano, conocido por nosotros como principal compuesto de gas natural, es uno de los hidrocarburos más simples. Consiste en un átomo de carbono con cuatro átomos de hidrógeno: CH4. En la Tierra, sabemos principalmente que el metano es un gas inflamable que se forma a partir de material orgánico en descomposición.

El metano también está disponible en el espacio como gas, líquido o hielo. Por ejemplo, Neptuno y Urano contienen, además de hidrógeno y helio, principalmente gas metano. La luna de Saturno, Titán, la única luna en nuestro sistema solar con una atmósfera densa, no llueve agua sino metano licuado. Fuera de nuestro sistema solar en el espacio interestelar, el hielo de metano es uno de los diez hielos más abundantes que se detectan.

La opinión predominante sobre cómo se crea el metano en el espacio es que primero se forma CH, luego CH2, CH3 y finalmente CH4. En la fase gaseosa, esta reacción es lenta. Pero debido a que el metano se forma en un grano de polvo helado, el grano mismo ayuda a acelerar el proceso de formación. Por ejemplo, los granos de polvo proporcionan un lugar de "reunión" para los átomos, lo que aumenta su probabilidad de encontrarse en la inmensidad del espacio. También pueden absorber la energía que se produce a partir de reacciones químicas que de otro modo romperían moléculas, como el metano.

Investigadores del Laboratorio de Astrofísica del Observatorio de Leiden (Universidad de Leiden, Países Bajos) han logrado por primera vez producir metano en condiciones espaciales relevantes. Dejan que los átomos de hidrógeno colisionen con átomos de carbono a menos 263 grados Celsius en un ambiente de ultra alto vacío en una superficie helada.

Los investigadores habían logrado previamente producir agua (H2O) y amoníaco (NH3) de manera similar. Lo hicieron dejando que los átomos de oxígeno y nitrógeno reaccionaran con los átomos de hidrógeno. Sin embargo, las reacciones con átomos de carbono resultaron ser más desafiantes. Esto se debe a que el carbono es muy pegajoso, lo que hace que experimentar con él sea muy difícil. Danna Qasim, estudiante de doctorado del Observatorio Leiden y autor principal de la publicación científica en Nature Astronomy, agrega en un comunicado: "Es difícil realizar un experimento con átomos de carbono. Al carbono le gusta adherirse, por lo que es difícil producir un haz controlado de átomos de carbono puro. Al mismo tiempo, debe asegurarse de que después de un experimento, toda su configuración no esté completamente cubierta de carbono ".

Los investigadores pudieron variar las condiciones en sus experimentos. Esto les permitió investigar exactamente cómo y cómo de eficientemente se puede formar metano por la reacción de los átomos de carbono e hidrógeno.

Se descubrió que el hielo de metano se forma mejor en un ambiente rico en agua. Esto es consistente con las observaciones astronómicas, que muestran que se espera que el hielo de metano y el hielo de agua se formen simultáneamente en el espacio.

Los procesos que han investigado los investigadores en el laboratorio imitan las condiciones que existen en el espacio antes de que se formen nuevas estrellas y planetas. La investigación apoya que el metano que encontramos en los planetas, como Urano y Neptuno, probablemente estaba disponible mucho antes de que se formara nuestro sistema solar.