Reacciones químicas complejas y con potencial biológico en el mar subterráneo de Encélado

Una nueva investigación confirma la presencia de precursores de aminoácidos en el océano de agua líquida ubicado en el subsuelo de Encélado, una de las lunas del planeta Saturno.

Todo comenzó en 2005, cuando la sonda espacial Cassini, en el marco de una misión de la NASA en colaboración con la ESA y la ASI, respectivamente las agencias espaciales estadounidense, europea e italiana, encontró la primera evidencia de que Encélado alberga un océano oculto bajo su superficie helada. Chorros de agua, a modo de géiseres, brotan de grietas cercanas al polo sur de esa luna, expulsando granos de hielo al espacio. Más pequeños que granos de arena, algunos de estos diminutos trozos de hielo caen sobre la superficie de Encélado, mientras que otros escapan y forman un anillo alrededor de Saturno que traza la órbita de Encélado.

Cassini detectaba granos de hielo con materia orgánica de Encélado cada vez que volaba por el anillo E de Saturno.

Los granos de hielo del anillo pueden llevar siglos ahí. A medida que envejecen, pueden haber sido erosionados y, por lo tanto, alterados, por la intensa radiación espacial. Debido a ello, conviene investigar granos de hielo expulsados ​​mucho más recientemente del subsuelo a fin de conocer con más detalles lo que sucede en el océano de Encélado.

Afortunadamente, en 2008, la Cassini atravesó un penacho de partículas de hielo. Los granos prístinos, expulsados ​​solo unos minutos antes, golpearon el instrumento CDA (Cosmic Dust Analyzer, o Analizador de Polvo Cósmico) de la nave a unos 18 kilómetros por segundo. Estos no solo fueron los granos de hielo más recientemente expulsados que la Cassini había detectado, sino también los más veloces.

Revisando, a la luz de los últimos avances científicos y tecnológicos, los datos sobre ese material recolectados por la nave, un equipo encabezado por Nozair Khawaja, antes en la Universidad de Stuttgart, y ahora en la Universidad Libre de Berlín, ambas en Alemania, ha encontrado nuevas moléculas orgánicas complejas provenientes de Encélado. Esta es una clara señal de que se están produciendo reacciones químicas complejas dentro de su océano subterráneo. Algunas de estas reacciones podrían ser parte de cadenas que conduzcan a moléculas aún más complejas y tal vez biológicamente relevantes.

Este descubrimiento refuerza aún más los argumentos a favor de una futura misión que la Agencia Espacial Europea está considerando y que estaría centrada en estudiar Encélado. Esa misión incluiría orbitarlo e incluso aterrizar en él.

Recreación artística de géiseres escupiendo material del subsuelo a través de la superficie helada en la región del polo sur de Encélado. (Imagen: ESA Science Office)

La alta velocidad de impacto (18 kilómetros por segundo) de aquellas partículas que acababan de ser escupidas ha ayudado a obtener pistas clave.

Los granos de hielo no solo contienen agua congelada, sino también otras moléculas, incluyendo compuestos orgánicos. A velocidades de impacto menores, persisten aglomeraciones de moléculas de agua que pueden ocultar la presencia de ciertas moléculas orgánicas. Pero cuando los granos de hielo impactan a gran velocidad contra el CDA, las moléculas de agua no se agrupan, y eso brinda la oportunidad de detectar entre ellas la presencia de esas moléculas orgánicas.

Se necesitaron años para descifrar estos datos. Pero ahora, el equipo de Nozair ha descubierto por fin qué tipo de moléculas estaban presentes dentro de esos granos de hielo que acababan de ser escupidos desde el subsuelo de Encélado.

Para empezar, se ha podido confirmar que ciertas moléculas orgánicas que ya se habían encontrado distribuidas en el anillo E también estaban presentes en los granos de hielo nuevos. Esto confirma que se crearon dentro del océano de Encélado.

Los autores del nuevo estudio también han encontrado moléculas de sustancias químicas que nunca antes se habían captado en los granos de hielo de Encélado. En la Tierra, estas mismas sustancias participan en las cadenas de reacciones químicas que conducen a la creación de sustancias más complejas, esenciales para la vida.

Hay muchas vías químicas posibles para recorrer el camino que va desde las moléculas orgánicas detectadas a partir de los datos de la Cassini hasta compuestos que pueden ser biológicamente relevantes. Esto aumenta las probabilidades de que el mar de Encélado sea habitable, en palabras de Nozair.

El estudio se titula “Detection of Organic Compounds in Freshly Ejected Ice Grains from Enceladus’s Ocean”. Y se ha publicado en la revista académica Nature Astronomy. (Fuente: NCYT de Amazings)