Encelado, una de las pequeñas lunas heladas de Saturno, abarca solo 300 millas (500 kilómetros), pero a pesar de su tamaño modesto, se ha convertido en una estrella en la búsqueda de la vida más allá de la tierra. Desde grietas cerca de su Polo Sur, la luna explota géiseres imponentes de vapor de agua, hielo y moléculas orgánicas en el espacio, que son tentadores de indicios de un océano oculto que podría, en teoría, ser habitable.
Pero una nueva investigación presentada esta semana en una conferencia de ciencias planetarias en Finlandia muestra que muchas de las moléculas orgánicas detectadas en estas plumas también podrían formarse directamente en la superficie de la luna, impulsadas por una implacable radiación del campo magnético de Saturno. Los resultados ponen en duda si las plumas realmente llevan susurros de la vida alienígena, o simplemente ecos de química sin vida en el caparazón congelado.
“Aunque esto no descarta la posibilidad de que Encelado“El océano puede ser habitable, significa que debemos ser cautelosos al hacer esa suposición solo por la composición de las plumas”, dijo el Estudio del Instituto Nacional de Astrofísica de Grace Richards de Italia en un declaración.
Para su experimento, Richards y sus colegas Condiciones recreadas en Encelado en miniatura Dentro de un laboratorio especializado en Hungría. Usando una cámara de hielo, el equipo congeló mezclas de agua, dióxido de carbono, metano y amoníaco a un escalofriante –420 grados Fahrenheit (-253 grados Celsius), imitando condiciones frías cerca de la superficie de la luna. Luego, los ICE fueron bombardeados con “iones de grupo de agua” de alta energía, las mismas partículas cargadas atrapadas alrededor de Saturno que constantemente irradian Encelado.
Para monitorear los cambios químicos inducidos por la radiación, los investigadores utilizaron espectroscopía infrarroja para observar las “huellas digitales” moleculares o los espectros de los ICE. A medida que la radiación interactuaba con las muestras, los espectros cambiaron, lo que indica la formación de nuevas moléculas.
Cada uno de los cinco experimentos produjo monóxido de carbono, cianato y amonio, compuestos que fueron detectado en las plumas de Encelado Por la nave espacial Cassini de la NASA en 2005. Cuando las muestras se calentaron suavemente, aparecieron orgánicos más complejos, incluidos el ácido carbámico, el carbamato de amonio y los potenciales precursores de aminoácidos, incluidos el metanol y el etanol, así como moléculas como el acetileno, el acetaldehídico y la formamida, que son bloques de construcción que podrían contratar a la química de la vida.
“Aunque muchos de estos productos no se han detectado previamente en la superficie de Encelado, algunos se han detectado en las plumas de Encelado”, escribieron Richards y sus colegas en el artículo. Esto lleva a “preguntas sobre si el material de la pluma se forma dentro del entorno espacial rico en radiación o si se origina en el océano subsuperficial”.
De manera crucial, las escalas de tiempo necesarias para que la radiación impulse estas reacciones químicas sea comparable a cuánto tiempo permanece expuesto el hielo en la superficie de Encelado o en sus plumas, por lo que distinguir los orgánicos de origen océano de las superficies puede ser difícil, señala el estudio.
“Es probable que la composición del océano subsuperficial no se refleje con precisión por la composición de la columna emergente, o por material depositado en la superficie inmediatamente adyacente a la columna”, dice el documento.
Para los astrobiólogos, los resultados son aleccionadores y emocionantes. Por un lado, complican la historia de que los orgánicos en las plumas son signos definitivos de un océano amigable para la vida. Por otro lado, destacan que la química rica y potencialmente relevante para la vida puede prosperar incluso en entornos extremos y manchados de radiación, ampliando así las formas en que los científicos piensan dónde podrían formarse moléculas prebióticas y por qué Encelado sigue siendo un objetivo principal para la exploración.
Misión Cassini de la NASA, que terminó en 2017 con un Dramática caída en la atmósfera de Saturnole dio a la humanidad su primer y único “sabor” directo de los géiseres de Encelado. Pero los instrumentos a bordo de la nave espacial no estaban diseñados para distinguir entre las moléculas forjadas en el océano presumiblemente profundo de la luna y los cocinados en la carcasa helada.
Estas respuestas podrían llegar en las próximas décadas con futuras misiones. Un concepto bajo consideración como parte del programa Voyage 2050 de la Agencia Espacial Europea prevé un sonda dedicada que podría aterrizar en la superficie y recolectar material expulsado del océano oculto de la luna. La NASA también ha estudiado previamente un “Orbilandra“Concepto diseñado para probar las plumas de Encelado de la órbita.
Mientras tanto, China está explorando un Arquitectura de misión de varias partes Eso incluiría un orbitador, un aterrizaje y un robot profundo que intentaría llegar al océano subsuperficial para buscar biosignaturas potenciales.
Esta investigación se describe en un papel Publicado en la edición del 15 de octubre de la revista Planetary & Space Science.