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El descubrimiento de moléculas orgánicas complejas en una luna de Saturno es más importante de lo que imaginas

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Encélado, la luna de Saturno.
Imagen: NASA/JPL/Space Science Institute.

Utilizando los datos obtenidos por la sonda espacial Cassini de la NASA, científicos han detectado restos de moléculas orgánicas complejas que se filtran desde el océano cubierto de hielo de Encélado, otra señal de que esta intrigante luna de Saturno tiene todo lo necesario para sustentar la vida.

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Si la vida existe en algún otro lugar de nuestro sistema solar, lo más probable es que sea en Encélado. La luna presenta un océano subterráneo enorme y cálido, que se encuentra entre una corteza helada y un núcleo rocoso. Investigaciones previas muestran que este océano contiene moléculas orgánicas simples, minerales e hidrógeno molecular, una importante fuente de energía química. En la Tierra, los procesos hidrotermales cerca de los respiraderos volcánicos son conocidos por sustentar ecosistemas complejos, lo que hace que haya más esperanza de que algo similar suceda en Encélado.

Una nueva investigación publicada en Nature sugiere que el océano de Encélado también contiene moléculas orgánicas complejas, otra señal de que esta luna contiene las condiciones básicas y los ingredientes químicos necesarios para sustentar la vida. Esto no es prueba de que exista vida en esta luna helada, pero sí revela que el océano cálido de Encélado es capaz de producir moléculas complejas y dinámicas, y los tipos de reacciones químicas necesarias para producir y mantener vida microbiana.

Impresión de un artista de Cassini pasando a través del vapor de Encélado en 2015.
Imagen: NASA/JPL-Caltech.

Este descubrimiento fue posible gracias a una peculiaridad geofísica que ocurre en Encélado. De vez en cuando se forman grietas en la superficie que arrojan columnas de vapor y granos de hielo al espacio. El 28 de octubre de 2015, la sonda Cassini voló a través del vapor y recolectó muestras. El analizador de polvo cósmico (CDA) y el espectrómetro de masas de iones (INMS) de la sonda hicieron mediciones, tanto dentro del vapor como dentro del anillo E de Saturno, que está formado por granos de hielo que escapan de la luna.

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Investigadores del Southwest Research Institute, la Universidad de Heidelberg de Alemania y otras instituciones, analizaron estos datos con un espectrómetro de masas. Los científicos detectaron rastros consistentes con moléculas orgánicas grandes, complejas y ricas en carbono. Estos hallazgos fueron verificados al comparar las líneas espectrales con un experimento análogo realizado en la Tierra. Los investigadores teorizan estos compuestos están siendo producidos por las reacciones químicas creadas por el roce del agua tibia con el núcleo rocoso.

Cassini ya había encontrado en el pasado moléculas orgánicas livianas que emergían de Encélado en fase gaseosa y con forma de granos de hielo, pero esas moléculas orgánicas eran mucho más pequeñas que el material orgánico complejo que hemos encontrado ahora”, dijo Nozair Khawaja a Gizmodo, investigador del Instituto de Geociencias de la Universidad de Heidelberg y coautor del estudio, le dijo a Gizmodo. “Esta es la primera vez que se detectan moléculas orgánicas tan grandes y complejas en un mundo de agua extraterrestre”.

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Las moléculas orgánicas recientemente confirmadas presentan masas por encima de 200 unidades atómicas, es decir, más de 10 veces más pesado que el metano. Estas moléculas contienen estructuras aromáticas (moléculas planas en forma de anillo) posiblemente con cadenas cruzadas de hidrocarburos. La fuente de estos compuestos orgánicos complejos podría ser de naturaleza no biológica o biológica, pero el origen exacto aún no ha sido determinado. Khawaja dice que este material orgánico complejo se origina dentro del océano subsuperficial, y que flota como una capa delgada sobre la superficie del océano. También parece ser altamente hidrófobo, lo que significa que el agua lo repele.

Imagen: NASA/JPL-Caltech.
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“El escenario más simple es que este material orgánico complejo se formó dentro del núcleo rocoso y se desplazó hacia la superficie del océano”, explicó Khawaja. “No podemos decidir si el origen de este material complejo es biológico o no, pero tiene potencial astrobiológico. En la Tierra existen respiraderos hidrotermales similares que albergan algunas formas de vida”.

Encélado, según revela este estudio, cuenta con algunos requisitos importantes para la vida, algo que estudios previos ya habían afirmado. Este es el único objeto además de la Tierra que alberga estas condiciones.

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Jonathan I. Lunine, astrofísico y científico planetario de la Universidad de Cornell en Estados Unidos que no participó en el estudio (aunque formó parte del proceso de revisión por parte de la publicación científica), dijo que los autores “plantearon un caso convincente” y “hay muy pocas dudas” de que los rastros analizados por los investigadores fueron producidos por moléculas orgánicas. Lunine dice que es un descubrimiento importante porque se trata de la primera detección de moléculas portadoras de carbono e hidrógeno en los granos de hielo que provienen de Encélado, en lugar de solo el vapor.

“Al estar presentes en los granos de hielo, los cuales son salados, quiere decir que el origen de las moléculas orgánicas está en el océano subsuperficial. Dicho de otro modo, provienen del océano y no de la corteza, una posibilidad en la fase gaseosa”, dijo Lunine a Gizmodo. “Estos son granos orgánicos ricos, más ricos de lo que cabría esperar del océano. Como sugieren los investigadores, tal vez hay una capa de compuestos orgánicos concentrados en donde el océano se encuentra con el hielo”.

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Christopher P. McKay, científico planetario del Centro de Investigación Ames de la NASA que tampoco participó en el estudio, dijo que el descubrimiento es interesante, pero también menciona que los meteoros o los cometas pueden haber liberado los compuestos orgánicos detectados en el vapor.

“Los compuestos orgánicos muy ‘complejos’ se encuentran en los meteoritos”, dijo McKay a Gizmodo. “Pero no tienen nada que ver con la biología. Solamente la presencia de compuestos orgánicos complejos específicos, con una distribución específica, puede ser un indicador de la biología “.

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McKay dice que la nueva investigación sugiere que el océano de Encélado “es una sopa rica en materia orgánica y claramente es habitable”, aunque advierte que aún no sabemos si la vida ya existe en Encélado. “La presencia de estos compuestos orgánicos no lo confirma directamente”, afirma.

El siguiente paso es volver a Encélado y realizar más estudios. La buena noticia es que la NASA y la ESA tienen misiones espaciales, llamadas Europa Clipper y JUICE, que están programadas para su lanzamiento en 2022 para visitar Europa y Ganimedes, dos lunas heladas alrededor de Júpiter. Pero dado lo que sabemos sobre Encélado, probablemente deberíamos regresar allí también. [Nature]

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