Presentación en cartel - VIII Reunión de SOMA - Universidad ...

VIII Reunión de la Sociedad Mexicana de Astrobiología
Cuernavaca, Morelos. 24 de agosto de 2012 80
Presentación en cartel: QUÍMICA PLANETARIA
SIMULACIÓN DE RELÁMPAGOS A BAJA TEMPERATURA EN
LA ATMÓSFERA DE TITÁN
Dení Tanibé Zenteno Gómez, Centro de Investigaciones Químicas, UAEM
deni_zenteno@yahoo.com.mx
Sandra Ignacia Ramírez Jiménez, Centro de Investigaciones Químicas, UAEM
Introducción
Titán es un satélite natural del planeta Saturno que tiene la peculiaridad de poseer una atmósfera
formada principalmente por nitrógeno molecular (N2), como sucede con la atmósfera de la Tierra,
aunque con una densidad ligeramente mayor. Otro de los componentes atmosféricos importantes de
esta luna es el metano (CH4). La proporción de ambos gases varía dependiendo de la altura a la que se
encuentren por encima de la superficie [1].
Dentro de la atmósfera de Titán se han encontrado compuestos de tipo hidrocarburo y nitrilo, que
si bien no se sabe con certeza cómo se originan, parecen formarse debido a la posible ocurrencia de
relámpagos cuya energía permite la ruptura de enlaces de las moléculas de los constituyentes
principales y en consecuencia la combinación de los iones o radicales originados para formar nuevos
compuestos químicos [2]. Aunque no se han detectado descargas eléctricas de tipo relámpago en Titán,
o de alguna otra forma de descarga eléctrica atmosférica, existe evidencia de su existencia gracias a las
observaciones realizadas por el instrumental de la misión Cassini-Huygens [1, 2].
En este trabajo se determinó el rendimiento energético de los compuestos químicos resultantes de
una simulación de la ocurrencia de descargas eléctricas en la atmósfera de Titán, en un régimen de
temperatura de -180 °C.
Simulación a baja temperatura de la atmósfera de Titán
Se llenó un reactor con 600 mbar de una mezcla gaseosa compuesta por 98% de N2 y 2% de
CH4, previa evacuación de cualquier otro material dentro del reactor por medio de bombas de vacío.
Posteriormente se enfrió el reactor con nitrógeno líquido para simular la temperatura de la atmósfera de
Titán (aproximadamente -180ºC) y, con ayuda de una fuente de poder, se generó una descarga eléctrica
utilizando como electrodos dos filamentos de tungsteno, de tal forma que la mezcla gaseosa contenida
en el reactor fuese irradiada. Este procedimiento se realizó para distintos tiempos de irradiación,
específicamente para 10, 20, 30, 40, 50, 75 y 100 minutos.
Al finalizar la irradiación, los compuestos químicos sintetizados se introdujeron a un
cromatógrafo de gases para separarlos y fueron caracterizados con la ayuda de un espectrómetro de
masas.
Además, para cada tiempo de irradiación se calculó la energía eléctrica asociada a la producción
de cada uno de los compuestos obtenidos utilizando los valores de voltaje e intensidad de corriente
proporcionados por la fuente de poder, integrándolos respecto al tiempo de irradiación. Graficando el
número de moléculas obtenido para cada compuesto vs la energía de la descarga, se obtuvo el
rendimiento energético para cada uno de los compuestos mediante el cálculo de la pendiente de cada
curva resultante.