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26 de marzo de 2008

Perspectivas de vida en Encelado

Imagen: A.L. Lane, NASA/JPL

Los estudios recientes de Encelado, satélite natural de Saturno, plantean el interrogante que podría existir vida microbiana dentro de él. ¿Puede haber vida donde la luz solar no llega, donde no hay oxigeno disponible y se hace imposible la fotosíntesis?

Para responder a esta pregunta, se necesita ver no más allá de nuestro propio planeta para encontrar ejemplos de ecosistemas exóticos que podrían hacer posible la vida en el satélite natural de los géiseres de Saturno. La respuesta aparentemente es afirmativa, sería posible. Esto podría llevarnos de nuevo a Encelado, para un estudio futuro.

En años recientes, han sido encontradas formas de vida en la Tierra que sobreviven en lugares donde no llega la luz solar y no hay oxigeno, por lo que la fotosíntesis es imposible. Se descubrieron microbios que sobreviven gracias a la energía proveniente de interacciones químicas entre diferentes formas de minerales y otros que viven de la energía proveniente del decaimiento radiactivo en las rocas. Los ecosistemas son completamente independientes del oxigeno o materiales orgánicos producidos por la fotosíntesis en la superficie de la Tierra. Estos extraordinarios ecosistemas son modelos para la vida y podrían estar presentes en el interior de Encelado, en la actualidad.

Han sido encontrados 3 ecosistemas en la Tierra que pueden ser la base para la vida en Encelado. Dos de ellos están basados en los metanógenos, que pertenecen a un grupo antiguo relacionado a las bacterias, llamados 'archaea' y que son organismos que viven en ambientes hostiles, sin oxígeno. Las rocas volcánicas profundas a lo largo del río Columbia y en las cataratas de Idaho, en los Estados Unidos, hospedan dos de estos ecosistemas, que pueden tomar energía de interacciones químicas de diferentes rocas. El tercer ecosistema es alimentado por la energía producida por el decaimiento radiactivo de las rocas y fue encontrado a niveles muy profundos debajo de la superficie en una mina de Sudáfrica.

Todas estas evidencias apuntan a la posibilidad de que haya vida en Encelado. Pero ¿qué se necesitaría para iniciarla? El problema principal para responder a esta pregunta es que no sabemos cómo se originó la vida en nuestro planeta, o tampoco podemos ser capaces de reproducir una primera chispa de vida en el laboratorio. Pero he aquí las buenas noticias: hay un montón de teorías acerca de cómo se originó la vida en la Tierra. Ahora, la pregunta es si pueden aplicarse a Encelado.

Dos de las teorías para el origen de la vida en la Tierra podrían aplicarse a Encelado: la teoría de la 'sopa primordial' y la teoría del venteo en la profundidad del mar.

Teoría de la sopa primordial

Esta teoría señala que el origen de la vida ocurrió en una sopa de material orgánico que provenía de fuentes no biológicas, que viene de desde la época de Charles Darwin y fue demostrada en un famoso experimento realizado en 1953, cuando los químicos Stanley L. Miller y Harold C. Urey cocinaron una sopa primordial de compuestos químicos que se cree estuvieron presentes en la Tierra cuando comenzó la vida. Una chispa, simulando un relámpago, fue pasada a través de una mezcla reducida de metano, amoníaco, vapor de agua e hidrógeno. En las siguientes dos semanas, se formaron algunos aminoácidos en la sopa, que son los pilares de la vida. A pesar que Miller y Urey no pudieron crear vida, ellos demostraron que algunas moléculas complejas (aminoácidos) pueden emerger espontáneamente a partir de compuestos químicos simples.

En la Tierra, es posible que los ingredientes orgánicos de la sopa fueran producidos desde materiales existentes en las primeras épocas de nuestro planeta. Otra teoría es que los ingredientes mezclados de la sopa arribaron como material de cometas y polvo interplanetario.

Los compuestos químicos orgánicos son parte de la materia prima en Encelado y otros satélites naturales de Saturno. El origen del calor de Encelado no está aclarado, pero hay varias posibilidades que podrían darle a Encelado una capa de agua liquida que persiste hasta la actualidad. Hace mucho tiempo, pudo haberse calentado por el decaimiento de radioactividad de corta vida en rocas y el calor se habría prolongado por influencias de marea. O tal vez una órbita oblonga inicial podría haber producido más calor por mareas que el que existe hoy. Otra posibilidad es que una relación de marea con otro satélite natural podría haber causado el calor.

Cualesquiera de estos mecanismos habría creado un acuífero líquido en el subsuelo rico en compuestos químicos orgánicos, haciendo de Encelado un lugar para la elaboración de una sopa prebiótica.

Teoría del venteo en la profundidad del mar

Esta teoría del origen de la vida en la Tierra se podría también aplicar a Encelado. En este escenario, la vida en la Tierra se inició en la interfase donde los fluidos ricos en compuestos químicos, calentados por mareas u otros mecanismos, emergen desde debajo del fondo del mar. La energía química es derivada de gases reducidos, como el sulfuro de hidrógeno e hidrógeno en contacto con un oxidante como el dióxido de carbono. Los puntos calientes en el fondo del mar, en Encelado, podrían presentar este tipo de procesos.

No sabemos cuánto tiempo demora comenzar la vida cuando los ingredientes están ahí, en un ambiente propicio. Pero parece ser que en la Tierra fue rápido. Podría también ser posible que en Encelado, la vida comenzó en un "pequeño estanque caliente" debajo de la superficie de hielo, que habría ocurrido en las últimas decenas de millones de años.

Para que la vida persista una vez que se ha iniciado, requiere de un ambiente de agua líquida, elementos esenciales y nutrientes, así como una fuente de energía. En Encelado, tenemos evidencia de agua líquida, pero no sabemos su origen. Hemos observado compuestos químicos orgánicos simples. El sobrevuelo del 12 de marzo de 2008 indica que hay algunos compuestos químicos orgánicos complejos. Una fuente de energía de algún tipo produce los géiseres. La exploración de Cassini continúa, esperamos tener más piezas de este intrincado rompecabezas.

El primer paso para obtener estas piezas será analizar los componentes químicos de los penachos.

(saa)

Más información en:
http://www.jpl.nasa.gov/