Los nuevos descubrimientos sobre la química y la biología acuática de la luna Encélado ofrecen una prueba concluyente de la viabilidad de enviar sondas espaciales equipadas con tecnologías modernas para detectar biofirmas fuera de la Tierra.
- Una ventana única al océano oculto de Encélado
- Un laboratorio químico natural bajo las capas de hielo
- Microorganismos que prosperan en un entorno que simula el océano lunar
- Implicaciones de los resultados en el diseño de futuras misiones espaciales
- Perspectivas de búsqueda de biofirmas en el sistema solar
- Preguntas frecuentes
Una ventana única al océano oculto de Encélado
Dos estudios científicos recientes, publicados el viernes en la prestigiosa revista científica «Science Advances», han abierto nuevas perspectivas de investigación para explorar el océano secreto que se esconde bajo la superficie helada de la luna de Saturno conocida como «Encélado». Ambos estudios refuerzan firmemente las hipótesis científicas que sugieren la capacidad de las naves espaciales en el futuro para detectar e identificar indicios de vida microbiana allí, basándose en herramientas y tecnologías de teledetección ya disponibles y utilizadas en la actualidad.
Un laboratorio químico natural bajo las capas de hielo
En el primer estudio, el profesor «Frank Postberg», de la «Universidad Libre de Berlín», dirigió un equipo de investigación internacional para analizar los datos espectrales precisos de 961 granos de hielo ricos en sales minerales, muestras que habían sido registradas por el instrumento «analizador de polvo cósmico» instalado a bordo de la sonda «Cassini» de la agencia espacial estadounidense «NASA» durante su histórica misión de exploración en el sistema de Saturno entre 2004 y 2017. En lugar de encontrar una composición salina uniforme y mezclada al azar como se esperaba, los científicos lograron identificar y clasificar al menos cinco subpatrones químicos independientes, dominados cada uno por compuestos específicos, que incluyen cloruro de sodio, carbonato de sodio, fosfato de sodio, hidróxido de sodio o diversas sales de potasio.
Este descubrimiento clave da un vuelco a una hipótesis científica que había prevalecitdo durante muchos años; anteriormente, los científicos creían que las gotas de agua oceánica emitidas a través de grietas y fracturas profundas en la corteza helada del polo sur de la luna se congelaban de forma instantánea al salir al espacio. Sin embargo, el equipo de Postberg demostró, mediante rigurosos experimentos de laboratorio de congelación y modelos termodinámicos avanzados, que las gotas oceánicas más grandes se congelan de manera muy lenta y gradual dentro de los canales y fisuras de hielo estrechos, lo que permite que los diferentes tipos de sales cristalicen y se separen físicamente unas de otras a temperaturas específicas y divergentes.
Posteriormente, esas gotas congeladas se aceleran hasta alcanzar velocidades enormes de hasta 1000 kilómetros por hora, antes de chocar contra las paredes de las fracturas y fragmentarse en trozos químicamente puros del tamaño de un micrómetro, los fragmentos ultraprecisos que la sonda Cassini detectó en el anillo de Saturno conocido como el anillo «E». El profesor Postberg comentó sobre este asombroso mecanismo natural diciendo: «En realidad, Encélado realiza por nosotros una gran parte de la tarea de preparación de muestras para su análisis, una labor que normalmente requiere de esfuerzos de laboratorio arduos y complejos en la Tierra; los componentes oceánicos se separan unos de otros y se concentran simultáneamente dentro de partículas de hielo individuales e independientes».
Microorganismos que prosperan en un entorno que simula el océano lunar
Paralelamente, un segundo estudio publicado simultáneamente el mismo día reforzó la credibilidad biológica de las hipótesis sobre la búsqueda de vida extraterrestre. Investigadores de la «Universidad Ludwig Maximilian de Múnich», con la activa participación del profesor Postberg y del doctor «Nadir Khawaja» de la Universidad Libre de Berlín, lograron recrear y clonar con gran precisión en el laboratorio las duras condiciones químicas del océano de Encélado. Este entorno acuático simulado se caracterizó por su extrema alcalinidad, con niveles de pH que oscilaban entre 10 y 11, una ausencia casi total de oxígeno y concentraciones sumamente altas de compuestos de carbonato.
Los investigadores introdujeron en este medio artificial hostil un microorganismo primitivo productor de metano conocido científicamente como «Methanothermococcus okinawensis», un organismo extraído de las fuentes hidrotermales profundas en los fondos oceánicos de la Tierra. Aunque este organismo microbiano fue totalmente incapaz de crecer en medios de laboratorio tradicionales a niveles de alcalinidad tan elevados, prosperó de manera excepcional dentro del líquido simulado del océano de Encélado y comenzó a producir gas metano activamente, dependiendo del gas hidrógeno generado por las interacciones químicas continuas entre las rocas y el agua. El doctor Nadir Khawaja expresó su asombro ante este resultado al señalar: «Esta fue una auténtica sorpresa para todos nosotros; se trata de un experimento científico complejo cuyo resultado positivo y exitoso nunca habríamos esperado de esta manera».
Implicaciones de los resultados en el diseño de futuras misiones espaciales
Los resultados integrados de ambos estudios conllevan implicaciones prácticas y directrices operativas muy importantes para el diseño de futuras misiones espaciales, encabezadas por la misión «L4» que la «Agencia Espacial Europea» planea lanzar para explorar la luna Encélado. El proceso de congelación y fragmentación automática ilustra que cualquier material o biofirma microbiana presente en las gotas del océano se concentrará en un número limitado de partículas de hielo en un estado de gran pureza y concentración, lo que hace posible el descubrimiento de biofirmas con gran precisión utilizando los instrumentos de medición y espectrómetros de masa actualmente en desarrollo, sin necesidad de perforar o penetrar la superficie helada.
Perspectivas de búsqueda de biofirmas en el sistema solar
El profesor Postberg concluyó su evaluación de estos acontecimientos con un tono científico sobrio y objetivo al afirmar: «Aunque estos resultados no confirman de forma concluyente la existencia de seres vivos en la luna de Saturno, nuestro primer estudio demuestra que —en caso de que realmente existan— las futuras expediciones de exploración espacial tendrán una oportunidad dorada y sumamente favorable para hallar sus rastros y huellas químicas si analizan los granos de hielo individuales emitidos dentro de las plumas de vapor y pulverización de Encélado».
Preguntas frecuentes
Pregunta: ¿Qué reveló el estudio sobre las partículas de hielo emitidas por la luna Encélado?
Respuesta: Demostró que el agua oceánica se congela lentamente dentro de las grietas, separando las sales puras y concentradas, lo que facilita la detección de sus componentes orgánicos.
Pregunta: ¿Cómo demostraron los científicos la capacidad de los organismos vivos para sobrevivir en el entorno de Encélado?
Respuesta: Se simuló el agua alcalina del océano en el laboratorio y microbios terrestres primitivos lograron crecer y producir metano en ella.
Pregunta: ¿Qué misión espacial futura se beneficiará directamente de estos descubrimientos?
Respuesta: La misión L4 planificada por la Agencia Espacial Europea, que tendrá como objetivo analizar las plumas de hielo pulverizado en busca de vida.
