Os blocos de construção químicos da vida contêm uma grande proporção de nitrogênio, um elemento essencial. Titã, a maior lua de Saturno, com sua densa atmosfera de nitrogênio molecular e metano, oferece uma oportunidade excepcional para explorar como esse elemento é incorporado às cadeias de carbono por meio da química atmosférica em nosso Sistema Solar.
Uma névoa densa acastanhada é consistentemente produzida na atmosfera e se acumula na superfície da lua. Este material sólido é rico em nitrogênio e pode conter moléculas prebióticas que transportam nitrogênio.
Mira. Até o momento, nosso conhecimento dos processos que levam à incorporação de nitrogênio em cadeias orgânicas tem sido bastante limitado. No presente trabalho, investigamos a formação de íons nitrogênio em um experimento simulando a alta atmosfera de Titã, com fortes implicações para a incorporação de nitrogênio na matéria orgânica em Titã. Métodos. Combinando experimentos e cálculos teóricos, mostramos que o abundante íon N2+, produzido em grandes altitudes pela radiação solar ultravioleta extrema, é capaz de formar espécies orgânicas ricas em nitrogênio.
Resultados. Uma inesperada e importante formação de diazo-íons CH3N2+ e CH2N2+ é observada experimentalmente ao expor uma mistura gasosa composta de nitrogênio molecular e metano à radiação ultravioleta extrema. Nossos cálculos teóricos mostram que esses diazoíons são produzidos principalmente pela reação de N2+ com radicais CH3. Esses pequenos diazoíons ricos em nitrogênio, com uma razão N/C de dois, parecem ser um elo perdido que poderia explicar o alto teor de nitrogênio na matéria orgânica de Titã. De maneira mais geral, este trabalho destaca a importância das reações entre íons e radicais, que raramente foram estudadas até agora, abrindo novas perspectivas na astroquímica.
Publicado em 30/04/2022 09h58
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