Enceladus es una pequeña luna de Saturno que parece tenerlo todo. Su superficie helada está intrincadamente tallada por procesos geológicos en curso. Su corteza helada cubre un océano líquido interior. Allí, el agua tibia cargada químicamente se filtra desde el núcleo rocoso hasta el fondo del océano, proporcionando potencialmente alimento para la vida microbiana.
Ahora un nuevo estudio publicado en Naturalezadescubrió más pruebas. Presenta la primera evidencia de que el océano de Encélado contiene fósforo, un elemento esencial para la vida.
La nave espacial Cassini, operada en órbita alrededor de Saturno entre 2004 y 2017 por la NASA y la Agencia Espacial Europea (ESA), encontró penachos de partículas de hielo que emanaban de las grietas. Penetran directamente a través de la corteza helada, de modo que el agua del océano en el fondo de cada fisura queda expuesta al vacío del espacio, donde la falta de presión de confinamiento hace que burbujee y se evapore en forma de penachos.
Estas columnas proporcionaron muestras de aerosoles del océano interior de Enceladus que Cassini recolectó para su análisis durante varios sobrevuelos cercanos, una ventaja que no se previó cuando se planeó inicialmente la misión.
Las partículas analizadas durante estos breves pasos a través de las columnas mostraron que el hielo está contaminado con trazas de moléculas orgánicas simples, así como con hidrógeno molecular y diminutas partículas de sílice. En conjunto, indican que las reacciones químicas entre el agua y las rocas calientes ocurren en el fondo del océano, muy probablemente a una temperatura de “respiraderos hidrotermales(grieta liberando agua caliente) similares a las de la Tierra.
La complicada historia de la ruptura de la corteza de hielo es evidente en esta imagen de 80 km de ancho de la región de Samarkand Sulci de Enceladus. Crédito: NASA/JPL-Caltech/Instituto de Ciencias Espaciales
es significativo Esto significa que Enceladus tiene todos los ingredientes necesarios para que la vida microbiana se sustente (en ausencia de luz solar). De hecho, se cree que es el lugar que probablemente ayudó a que comenzara la vida en la Tierra. Si sucedió en la Tierra, también podría haber sucedido en Encelado.
Enlace perdido
Toda la vida en la tierra requiere seis elementos básicos: carbono, hidrógeno, nitrógeno, oxígeno, fósforo y azufre, conocidos colectivamente por el acrónimo impronunciable CHNOPS. Cinco de estos seis elementos básicos se detectaron en las muestras del penacho de Enceladus hace varios años, pero nunca se encontró fósforo.
El fósforo es un ingrediente esencial porque lo necesitan los grupos fosfato (fósforo más oxígeno) que conectan las cadenas largas ácidos nucleicos como el ADN y el ARN, que almacenan información genética. También permite que las células almacenen energía usando moléculas como trifosfato de adenosido (abreviado ATP).
Por supuesto, no sabemos con certeza si la vida dentro de Encelado (si existe) está comprometida con el uso de ácidos nucleicos o ATP. Sin embargo, dado que la presencia de fósforo es esencial para la vida tal como la conocemos, hace que Encelado sea una perspectiva más probable ahora que estamos seguros de que hay suficiente fósforo disponible allí.
Enceladus, un pequeño punto incrustado en el anillo E de Saturno. Crédito: NASA/JPL/Instituto de Ciencias Espaciales
Colección inteligente
El equipo encontró fósforo en Enceladus al evitar el lío de datos recopilados durante el acercamiento increíblemente rápido de Cassini a través de las columnas. En cambio, revisaron los datos más dispersos recopilados con más serenidad por el analizador de polvo cósmico de Cassini durante los 15 períodos entre 2004 y 2008 cuando Cassini viajó dentro de uno de los anillos de Saturno:anillo electrónico.” Enceladus se mueve alrededor de este borde durante su órbita.
El borde del anillo E tiene más de 2000 km de espesor. Alrededor del 30% de las partículas de hielo emitidas en las columnas de Encelado terminan allí, como lo muestra una imagen reciente del Telescopio Espacial James Webbque es la única evidencia de que las columnas todavía estaban activas cinco años después del final de la misión Cassini.
Al clasificar los análisis de casi mil partículas de hielo que probablemente representan la niebla congelada de Encelado, los investigadores encontraron que nueve de ellas contenían fosfatos. Esto puede parecer una pequeña ganancia, pero es suficiente para demostrar que Encelado tiene fósforo disuelto en su océano más que suficiente para sustentar la vida allí.
De hecho, más experimentos de laboratorio sugieren que la concentración de fósforo disuelto en el agua del océano de Encelado podría ser hasta cientos de veces mayor que en los océanos de la Tierra.
Abajo a la izquierda: El penacho de Encélado, fotografiado desde más de mil millones de kilómetros de distancia por el Telescopio James Webb (JWST), junto con la impresión de un artista. Crédito: NASA, ESA, CSA, STScI, Leah Hustak (STScI)
El equipo argumenta que sus hallazgos y el modelado relacionado hacen que cualquier luna helada que haya crecido más lejos del sol que la “línea de nieve de dióxido de carbono” del sistema solar, un lugar donde las temperaturas durante la formación del planeta fueron lo suficientemente bajas como para que el dióxido de carbono se convierta en hielo, es probablemente alto en fósforo. Esta condición se cumple para lunas heladas en Saturno y más allá, pero no en Júpiter.
La distancia de Júpiter al sol lo coloca fuera de la “línea nieve-agua-hielo” (donde el agua se convierte en hielo), pero está demasiado cerca del sol y, por lo tanto, es demasiado cálido para estar fuera de la línea nieve-carbono.
Entonces, ¿dónde deja eso a Europa, la luna de Júpiter, el objetivo de las misiones que llegarán en diez años?
Esta luna ha sido ampliamente promocionada como potencialmente capaz de sustentar una biosfera más próspera que la de Encelado debido a su mayor tamaño y mayor almacenamiento de energía química dentro de su interior rocoso. El equipo detrás del nuevo estudio es reticente al respecto, pero su modelo sugiere que la concentración de fosfato en el océano interior de Europa es unas mil veces menor que en Encelado.
Para mí, esto no cambia las reglas del juego y deberíamos seguir esperando que Europa sea habitable. Pero sería reconfortante encontrar evidencia de fósforo allí también.
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