Europa, una luna de Júpiter, y Encelado, una luna de Saturno, tienen evidencia de océanos debajo de sus cortezas de hielo. Un experimento de la NASA sugiere que si estos océanos albergan vida, las firmas de esa vida en forma de moléculas orgánicas (por ejemplo, aminoácidos, ácidos nucleicos, etc.) podrían sobrevivir justo debajo de la superficie del hielo a pesar de la intensa radiación de estos mundos. Si se envían módulos de aterrizaje robóticos a estas lunas para buscar señales de vida, no tendrían que excavar muy profundamente para encontrar aminoácidos que hayan sobrevivido a la alteración o destrucción por la radiación.
«Según nuestros experimentos, la profundidad de muestreo ‘segura’ para los aminoácidos en Europa es de casi 8 pulgadas (alrededor de 20 centímetros) en altas latitudes del hemisferio posterior (hemisferio opuesto a la dirección del movimiento de Europa alrededor de Júpiter) en el área donde La superficie no ha sido muy perturbada por los impactos de meteoritos», dijo Alexander Pavlov del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, autor principal de un artículo sobre la investigación.
«No se requiere muestreo del subsuelo para la detección de aminoácidos en Encelado; estas moléculas sobrevivirán a la radiólisis (descomposición por radiación) en cualquier lugar de la superficie de Encelado a menos de una décima de pulgada (menos de unos pocos milímetros) de la superficie». Pávlov continuó.
El trabajo se publica en la revista Astrobiology.
Las gélidas superficies de estas lunas casi sin aire probablemente sean inhabitables debido a la radiación de partículas de alta velocidad atrapadas en los campos magnéticos de su planeta anfitrión y a eventos poderosos en el espacio profundo, como la explosión de estrellas. Sin embargo, ambos tienen océanos bajo sus superficies heladas que se calientan por las mareas provenientes de la atracción gravitacional del planeta anfitrión y las lunas vecinas. Estos océanos subterráneos podrían albergar vida si tuvieran otras necesidades, como suministro de energía, así como elementos y compuestos utilizados en moléculas biológicas.
El equipo de investigación utilizó aminoácidos en experimentos de radiólisis como posibles representantes de biomoléculas en lunas heladas. Los aminoácidos pueden ser creados por la vida o por química no biológica. Sin embargo, encontrar ciertos tipos de aminoácidos en Europa o Encelado sería una señal potencial de vida porque la vida terrestre los utiliza como componente para construir proteínas.
Las proteínas son esenciales para la vida, ya que se utilizan para producir enzimas que aceleran o regulan reacciones químicas y para formar estructuras. Los aminoácidos y otros compuestos de los océanos subterráneos podrían subir a la superficie mediante la actividad de los géiseres o el lento movimiento de agitación de la corteza de hielo.
Para evaluar la supervivencia de los aminoácidos en estos mundos, el equipo mezcló muestras de aminoácidos con hielo enfriado a aproximadamente -196 grados Celsius (-321 Fahrenheit) en viales sellados y sin aire y los bombardeó con rayos gamma, un tipo de luz de alta energía. , en varias dosis. Dado que los océanos podrían albergar vida microscópica, también probaron la supervivencia de aminoácidos en bacterias muertas en el hielo. Finalmente, probaron muestras de aminoácidos en hielo mezclado con polvo de silicato para considerar la posible mezcla de material de meteoritos o del interior con hielo superficial.
Los experimentos proporcionaron datos fundamentales para determinar las velocidades a las que se descomponen los aminoácidos, llamadas constantes de radiólisis. Con esto, el equipo utilizó la edad de la superficie del hielo y el entorno de radiación en Europa y Encelado para calcular la profundidad de perforación y los lugares donde el 10% de los aminoácidos sobrevivirían a la destrucción radiolítica.
Aunque ya se han realizado experimentos para comprobar la supervivencia de los aminoácidos en el hielo, este es el primero en utilizar dosis de radiación más bajas que no rompen completamente los aminoácidos, ya que basta con alterarlos o degradarlos para que sea imposible determinarlo. si son posibles signos de vida. Este es también el primer experimento que utiliza las condiciones de Europa/Encelado para evaluar la supervivencia de estos compuestos en microorganismos y el primero en probar la supervivencia de aminoácidos mezclados con polvo.
El equipo descubrió que los aminoácidos se degradaban más rápido cuando se mezclaban con polvo, pero más lentamente cuando provenían de microorganismos.
«Las bajas tasas de destrucción de aminoácidos en muestras biológicas en condiciones de superficie similares a las de Europa y Encelado refuerzan el argumento para futuras mediciones de detección de vida mediante misiones de aterrizaje en Europa y Encelado», dijo Pavlov. «Nuestros resultados indican que las tasas de degradación potencial de biomoléculas orgánicas en regiones ricas en sílice tanto en Europa como en Encelado son más altas que en el hielo puro y, por lo tanto, las posibles misiones futuras a Europa y Encelado deben ser cautelosas al tomar muestras de ubicaciones ricas en sílice en ambas lunas heladas.»
Una posible explicación de por qué los aminoácidos sobrevivieron más tiempo en las bacterias implica la forma en que la radiación ionizante cambia las moléculas: directamente rompiendo sus enlaces químicos o indirectamente creando compuestos reactivos cercanos que luego alteran o descomponen la molécula de interés. Es posible que el material celular bacteriano protegiera a los aminoácidos de los compuestos reactivos producidos por la radiación.
Con información de Astrobiology
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