Titán y Plutón difícilmente podrían parecerse menos. La mayor luna de Saturno está envuelta por una atmósfera densa, presenta ríos y mares de hidrocarburos y mantiene una temperatura superficial cercana a los −179 °C. Plutón, en cambio, posee una atmósfera extremadamente tenue y zonas cubiertas por hielos que pueden descender hasta unos −236 °C. Aun así, ambos esconden ahora una coincidencia inesperada.
El telescopio espacial James Webb ha detectado en los dos mundos una absorción de luz centrada en 5,113 micrómetros. En términos simples, existe algo sobre sus superficies que está bloqueando una franja muy concreta de radiación infrarroja. El problema es que esa marca no coincide de forma convincente con ninguno de los hielos o compuestos orgánicos estudiados hasta ahora en los laboratorios.
El hallazgo aparece en un trabajo liderado por Bruno Bézard y preparado para Astronomy & Astrophysics. Sus autores no aseguran que se trate exactamente de la misma molécula en ambos lugares. Lo que sí han encontrado es una huella situada en la misma posición espectral, lo bastante parecida como para sugerir un compuesto común o, al menos, dos materiales químicamente relacionados.
La señal apareció dos veces en Titán y después volvió a surgir en Plutón
Los primeros datos proceden de observaciones de Titán realizadas con NIRSpec, el espectrógrafo de infrarrojo cercano del Webb, el 4 de noviembre de 2022. Al analizar una de las pocas “ventanas” de la atmósfera por las que puede verse la superficie, los investigadores encontraron una absorción estrecha y relativamente débil en torno a los 5,11 micrómetros.
La señal tenía una profundidad cercana al 6%, pero todavía quedaba la posibilidad de que fuese un problema instrumental o una anomalía en el procesamiento. Esa explicación perdió fuerza cuando MIRI, otro instrumento independiente del telescopio, observó la cara opuesta de Titán en julio de 2023 y registró la absorción en prácticamente el mismo punto.
El equipo decidió entonces revisar las observaciones de Plutón obtenidas por MIRI en mayo de 2023. Allí apareció nuevamente una caída centrada en 5,1128 micrómetros, indistinguible dentro del margen de error de la registrada en Titán. En Plutón alcanza una profundidad aproximada del 4,5 %, aunque su banda es unas tres veces más ancha.
La espectroscopia funciona, en cierta forma, como un catálogo de huellas dactilares. Los enlaces de cada molécula absorben energía en longitudes de onda concretas. Comparando esas marcas con mediciones de laboratorio, los científicos pueden identificar sustancias situadas a miles de millones de kilómetros sin necesidad de traer una muestra.
En este caso, sin embargo, la huella está ahí y el nombre continúa vacío.
Todo indica que el responsable está depositado sobre el suelo
Titán representa un desafío especialmente complicado porque su atmósfera de nitrógeno y metano está cubierta por una espesa neblina orgánica. Gran parte de la luz procedente de la superficie queda absorbida o dispersada antes de abandonar la luna. Solo algunas ventanas infrarrojas permiten mirar parcialmente a través de esa envoltura, y la situada alrededor de los cinco micrómetros es una de las más amplias y menos afectadas por la bruma.
Los investigadores utilizaron un modelo para calcular cuánto deberían absorber los gases y los aerosoles conocidos de la atmósfera. La marca de 5,113 micrómetros no apareció en esa simulación. Además, fue registrada por NIRSpec y MIRI, lo que hace muy improbable que proceda de un defecto exclusivo de uno de los instrumentos. Tampoco se ha encontrado una absorción equivalente en los espectros de Ganímedes.
Plutón ofrece la pista más convincente. Su atmósfera es unas 100.000 veces menos densa que la de Titán, por lo que difícilmente podría producir una señal tan profunda por sí sola. Que la misma marca aparezca allí refuerza la idea de que el material está depositado en el suelo de ambos mundos.
Eso no implica que Titán y Plutón compartan superficies idénticas. La mayor anchura de la absorción en Plutón podría indicar que el compuesto se encuentra mezclado con otros hielos, sometido a una estructura molecular diferente o alterado por partículas energéticas. La radiación cósmica puede romper enlaces, reorganizar moléculas y generar productos nuevos a lo largo de millones de años.
Hay varios sospechosos, pero ninguno encaja perfectamente
El equipo comparó la señal con espectros de hielos y sustancias relevantes para la química de ambos mundos. Revisó compuestos como acetileno, etileno, etano, propano, benceno, cianuros y los llamados tolinas, materiales orgánicos rojizos producidos cuando la radiación actúa sobre mezclas de nitrógeno y metano. Ninguno coincidió de manera completa.
Los candidatos más prometedores son los alenos, una familia de hidrocarburos que contiene una cadena de tres átomos de carbono unidos mediante dos enlaces dobles consecutivos. También podrían estar implicados el benceno o la cetena si se encuentran mezclados con otros materiales. El acetileno presenta una absorción cercana, pero su resto de huellas espectrales no encaja bien con los datos de Titán, por lo que se considera una posibilidad menos probable.
Nada de esto constituye una señal de vida. Titán y Plutón poseen una química orgánica compleja, pero “orgánico” solo significa que contiene carbono. La radiación ultravioleta y las partículas energéticas pueden fabricar moléculas elaboradas sin intervención biológica.
Las próximas observaciones del Webb permitirán elaborar un mapa de la señal sobre distintas regiones de Titán y comprobar si aparece asociada a dunas, depósitos atmosféricos o terrenos concretos. Más adelante, Dragonfly podrá recoger y analizar directamente materiales de la superficie cuando llegue a la luna a finales de 2034. Su espectrómetro de masas podría identificar alguno de los candidatos, aunque la sonda no lleva un espectrómetro infrarrojo capaz de observar directamente la misteriosa marca de 5,113 micrómetros.
Por ahora, el Webb ha encontrado una respuesta sin nombre: dos mundos remotos parecen conservar la misma firma química, pero la molécula que la dejó todavía no figura en ningún catálogo.
