Rodeado por un vasto océano debajo de una gruesa capa de hielo, Enceladus es un gran candidato para albergar potencialmente vida extraterrestre. Un equipo de investigadores dirigido por la Universidad de Arizona concluyó que una futura misión podría brindar respuestas incluso sin aterrizar en el diminuto mundo.
El misterio de si la vida extraterrestre microbiana podría habitar en Encelado, una de las 83 lunas de Saturno, podría resolverse con una sonda espacial en órbita, según un nuevo estudio dirigido por investigadores de la Universidad de Arizona. En un artículo publicado en The Planetary Science Journal, los investigadores trazan cómo una misión espacial hipotética podría proporcionar respuestas definitivas.
Cuando Enceladus fue inspeccionado inicialmente en 1980 por la nave espacial Voyager 1 de la NASA, parecía una “bola de nieve” pequeña, no demasiado emocionante, en el cielo. Más tarde, entre 2005 y 2017, la sonda Cassini de la NASA recorrió el sistema de Saturno y estudió los complejos anillos y lunas de Saturno con un detalle sin precedentes. Los científicos quedaron atónitos cuando Cassini descubrió que la gruesa capa de hielo de Encelado oculta un vasto océano cálido de agua salada que libera metano, un gas que generalmente se origina a partir de la vida microbiana en la Tierra.
El metano, junto con otras moléculas orgánicas que construyen los cimientos de la vida, se detectaron cuando Cassini voló a través de gigantescas columnas de agua que brotaban de la superficie de Encelado. A medida que la pequeña luna orbita alrededor del gigante gaseoso anillado, el inmenso campo gravitatorio de Saturno la aprieta y tira de ella, calentando su interior debido a la fricción. Como resultado, espectaculares columnas de agua salen disparadas desde las grietas y hendiduras de la superficie helada de Encelado hacia el espacio.
El año pasado, un equipo de científicos de UArizona y Université Paris Sciences et Lettres en París calculó que si la vida pudo haber surgido en Encelado, existe una alta probabilidad de que su presencia explique por qué la luna está expulsando metano.
“Para saber si ese es el caso, debemos volver a Encelado y mirar”, dijo Régis Ferrière, autor principal del nuevo artículo y profesor asociado en el Departamento de Ecología y Biología Evolutiva de la UArizona.
En su último artículo, Ferrière y sus colaboradores informan que, si bien la masa total hipotética de microbios vivos en el océano de Encelado sería pequeña, todo lo que se necesitaría sería una visita de una nave espacial en órbita para saber con seguridad si microbios similares a la Tierra pueblan el océano de Encelado. debajo de su caparazón.
“Claramente, enviar un robot arrastrándose a través de grietas de hielo y sumergiéndose profundamente en el lecho marino no sería fácil”, dijo Ferrière, y explicó que se han diseñado misiones más realistas que usarían instrumentos mejorados para muestrear las columnas como lo hizo Cassini, o incluso aterrizar en la superficie de la luna.
“Al simular los datos que una nave espacial en órbita más preparada y avanzada recopilaría solo de las columnas, nuestro equipo ahora ha demostrado que este enfoque sería suficiente para determinar con confianza si hay o no vida dentro del océano de Encelado sin tener que sondear. las profundidades de la luna”, dijo. “Esta es una perspectiva emocionante”.
Ubicado a unos 800 millones de millas de la Tierra, Encelado completa una órbita alrededor de Saturno cada 33 horas. Si bien la luna ni siquiera es tan ancha como el estado de Arizona, se destaca visualmente por su superficie; como un estanque congelado que brilla bajo el sol, la luna refleja la luz como ningún otro objeto en el sistema solar. A lo largo del polo sur de la luna, al menos 100 columnas de agua gigantes brotan a través de grietas en el paisaje helado, como la lava de un volcán violento.
Los científicos creen que el vapor de agua y las partículas de hielo expulsadas por estas características similares a las de un géiser contribuyen a formar uno de los anillos icónicos de Saturno. Esta mezcla expulsada, que trae gases y otras partículas desde las profundidades del océano de Encelado, fue muestreada por la nave espacial Cassini.
El exceso de metano que Cassini detectó en las columnas evoca imágenes de ecosistemas extraordinarios que se encuentran en las profundidades sin luz de los océanos de la Tierra: fuentes hidrotermales. Aquí, en los bordes de dos placas tectónicas adyacentes, el magma caliente debajo del lecho marino calienta el agua del océano en un lecho rocoso poroso, creando “fumadores blancos”, respiraderos que arrojan agua de mar saturada de minerales, abrasadoramente caliente. Sin acceso a la luz solar, los organismos dependen de la energía almacenada en los compuestos químicos liberados por las fumadoras blancas para ganarse la vida.
“En nuestro planeta, los respiraderos hidrotermales están repletos de vida, grande y pequeña, a pesar de la oscuridad y la presión insana”, dijo Ferrière. “Las criaturas vivientes más simples que existen son microbios llamados metanógenos que se alimentan a sí mismos incluso en ausencia de luz solar”.
Los metanógenos convierten el dihidrógeno y el dióxido de carbono para obtener energía, liberando metano como subproducto. El grupo de investigación de Ferrière modeló sus cálculos basándose en la hipótesis de que Encelado tiene metanógenos que habitan en los respiraderos hidrotermales oceánicos parecidos a los que se encuentran en la Tierra. De esta forma, los investigadores calcularon cuál sería la masa total de metanógenos en Enceladus, así como la probabilidad de que sus células y otras moléculas orgánicas pudieran ser expulsadas a través de las columnas.
“Nos sorprendió descubrir que la abundancia hipotética de células solo equivaldría a la biomasa de una sola ballena en el océano global de Encelado”, dijo el primer autor del artículo, Antonin Affholder, investigador asociado postdoctoral en UArizona que estaba en Paris Sciences & Lettres al hacer esta investigación. “La biosfera de Enceladus puede ser muy escasa. Y, sin embargo, nuestros modelos indican que sería lo suficientemente productiva como para alimentar las columnas con suficientes moléculas orgánicas o células para ser detectadas por instrumentos a bordo de una futura nave espacial”.
Enceladus ha atraído la atención recientemente como un lugar que algún día será revisado y examinado más a fondo. Una propuesta, el “Enceladus Orbilander”, diseñado por el Laboratorio de Física Aplicada de Johns Hopkins, prevé una misión que recopilaría una gran cantidad de datos sobre Encelado al aterrizar y orbitar este cuerpo celeste a partir de la década de 2050.
“Nuestra investigación muestra que si una biosfera está presente en el océano de Encelado, los signos de su existencia podrían detectarse en el material de la pluma sin necesidad de aterrizar o perforar”, dijo Affholder, “pero tal misión requeriría un orbitador para volar a través de ella”. el penacho varias veces para recolectar mucho material oceánico”.
El documento incluye recomendaciones sobre la cantidad mínima de material que se debe recolectar de los penachos para buscar con confianza células microbianas y ciertas moléculas orgánicas. Las células observables mostrarían evidencia directa de vida.
“La posibilidad de que se puedan encontrar células reales podría ser escasa”, dijo Affholder, “porque tendrían que sobrevivir al proceso de desgasificación que las lleva a través de las columnas desde las profundidades del océano hasta el vacío del espacio, todo un viaje para una célula diminuta”. “
En cambio, los autores sugieren que las moléculas orgánicas detectadas, como los aminoácidos particulares, servirían como evidencia indirecta a favor o en contra de un entorno abundante en vida.
“Teniendo en cuenta que, según los cálculos, cualquier vida presente en Encelado sería extremadamente escasa, todavía hay una buena posibilidad de que nunca encontremos suficientes moléculas orgánicas en las columnas para concluir sin ambigüedades que está allí”, dijo Ferrière. “Entonces, en lugar de centrarnos en la pregunta de cuánto es suficiente para demostrar que hay vida, preguntamos: ‘¿Cuál es la cantidad máxima de material orgánico que podría estar presente en ausencia de vida?'”.
Si todas las mediciones regresaran por encima de cierto umbral, podría indicar que la vida es una posibilidad seria, según los autores.
“La evidencia definitiva de células vivas atrapadas en un mundo alienígena puede seguir siendo esquiva durante generaciones”, dijo Affholder. “Hasta entonces, el hecho de que no podamos descartar la existencia de vida en Enceladus es probablemente lo mejor que podemos hacer”.
Con información de The Planetary Science Journal
