Las macromoléculas orgánicas de Encélado

Por Daniel Marín, el 28 junio, 2018. Categoría(s): Astronomía • Saturno • Sistema Solar ✎ 117

Los géiseres del polo sur de Encélado expulsan al exterior vapor de agua y partículas directamente procedentes del océano global que esta pequeña luna alberga en su interior… además de macromoléculas orgánicas. Esa es la conclusión a la que ha llegado un grupo de investigadores liderados por Frank Postberg y Nozair Khawaja, de la Universidad de Heidelberg, tras analizar nuevamente los datos de dos de los instrumentos de la difunta sonda Cassini de la NASA. La primera pregunta que nos podemos hacer es, ¿qué tipos de sustancias se han encontrado? La segunda, ¿qué implicaciones tiene este descubrimiento?

Los géiseres del hemisferio sur de Encélado (NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute).

Antes de nada debemos saber que la sonda Cassini no iba equipada con instrumentos avanzados capaces de identificar la composición de los géiseres en detalle. Nadie esperaba encontrar alrededor de Saturno una pequeña luna que vierte al espacio partículas procedentes de un océano interior. Lo que sí podía hacer era estimar la masa molecular de moléculas complejas mediante espectrómetros de masas. Los dos instrumentos eran el detector CDA (Cosmic Dust Analyzer), centrado en iones, y el espectrómetro de masas INMS (Ion and Neutral Mass Spectrometer), especializado en el estudio de moléculas neutras. Análisis previos de los datos del instrumento CDA habían mostrado que los chorros de Encélado y el anillo E —formado por partículas provenientes de los géiseres— contienen un 25% de sustancias orgánicas simples, aunque esto en sí no significa nada. Recordemos que «sustancias orgánicas» es simplemente un sinónimo de compuestos del carbono, y los hidrocarburos simples y sus derivados (metano, etano, etc.) son muy comunes en el sistema solar.

Moléculas detectadas por el CDA de Cassini en función de su masa molecular (Postberg et al.).

El experimento CDA ha detectado moléculas con una masa de entre 80 y 200 unidades de masa atómica, es decir, moléculas relativamente complejas. Pero no se puede descartar la presencia de moléculas mucho más pesadas porque 200 u es el límite de detección del instrumento. De hecho hay indicios de moléculas orgánicas con masas de hasta 8.000 u. cuya fragmentación al chocar contra la Cassini a 30.000 km/h ha formado moléculas más pequeñas. Como la distribución de masas de las moléculas no es continua, sino que aparece agrupada alrededor de determinadas masas, se supone que estamos viendo compuestos orgánicos con entre 7 y 15 átomos de carbono. Entre las moléculas más sencillas tenemos metanol, etanol, metanamina y benceno, así como otros compuestos basados en esta última molécula (fenol, ácido benzoico, etc.).

Por su parte el INMS solo era capaz de detectar moléculas de hasta 99 u, pero se ha confirmado la presencia de muchas especies con una masa de 77 u y 78 u, un dato que concuerda con la detección de compuestos del benceno por el instrumento CDA. No se sabe cómo se han formado estas partículas ricas en sustancias orgánicas. Debido a sus características, este material no se pudo condensar a partir del vapor de agua del océano salado que sale por las «rayas del tigre» del hemisferio sur de Encélado, así que debía estar en estado sólido. Pero tampoco se cree que pudiera estar disuelto en el agua. Una hipótesis para explicar esta contradicción es que las moléculas orgánicas estén concentradas en una capa insoluble situada en la parte superior del océano. Las moléculas se habrían formado en el centro de Encélado, donde se cree que hay en juego procesos hidrotermales, y habrían llegado a la parte superior del océano ayudadas por burbujas de gas (dióxido de carbono, metano, hidrógeno, etc.). De ahí habrían salido al espacio exterior a través de las grietas en la corteza de hielo.

Proceso para explicar la presencia de materia orgánica en los géiseres de Encélado (ESA/F. Postberg et al.).

Huelga decir que la presencia de compuestos del carbono relativamente complejos en el océano de Encélado no significa que haya vida. Pero caeríamos en un error si infravaloramos este descubrimiento. No en vano, es la primera vez que detectamos moléculas orgánicas complejas en un mundo acuático del sistema solar exterior. Suponíamos que debía haber muchos compuestos del carbono en Encélado, pero una cosa es suponerlo y otra comprobarlo experimentalmente. La clave es que ahora sabemos que Encélado tiene todos los ingredientes para la vida: agua —sin un pH extremo—, distribuida en un océano global interno, calor —hay evidencia de la presencia de fuentes hidrotermales en el interior de esta pequeña luna— y, ahora, sustancias orgánicas complejas. ¿Podrían estas sustancias tener un origen abiótico ajeno a la vida? Sin duda, pero también podrían ser parte de los bloques de construcción necesarios para la aparición de microorganismos. Sea como sea lo maravilloso es que podemos salir de dudas fácilmente enviando una sonda que analice los géiseres con la instrumentación adecuada. ¿A qué estamos esperando?

Referencias:

  • Postberg et al., Macromolecular organic compounds from the depths of Enceladus, Nature volume 558, pages 564–568 (2018).


117 Comentarios

  1. Mala noticia:
    nuevamente se retrasa el lanzamiento del Telescopio Espacial James Webb,
    lanzamiento hasta “el 2021”
    ese si ha sido un agujero negro de presupuesto,
    se debería ponerle limite de tiempo, y, o se lanza como este, o se cancela eso.
    ah y no volver a contratar con Northrop Grumman.

  2. Es una pena que no tengamos más geólogos divulgando estas noticias.
    No soy ingeniero, pero no hace falta serlo para saber que la luna no es de queso. Considerar que en Encélado hay vida, sería (por regla de tres) considerar que casi en cada estrella hay un planeta con vida. Y las evidencias apuntan a otro lado.
    Hay que pensar en las consecuencias naturales de una consideración sólida de vida en Encélado. Primero que en la NASA llevarían varios días de juerga. Segundo, que se habría planteado una misión urgentísima, poniendo todos los recursos que iban a ser destinados a otros proyectos en la misión a Encélado. Y no veo ese movimiento. Sería la noticia del siglo que hubiese evidencias sólidas. Estaría todos los días en la televisión (quizás está siendo así y como no veo la tele no veo esa ilusión por el descubrimiento). Una cosa es descubrir el bosón de Higgs, y otra encontrar evidencias de un ser extraterrestre en nuestro sistema solar. Cambiaría los textos religiosos, no dejando siquiera, la tierra como único lugar donde Dios depositó todos sus esfuerzos.
    El problema de todo esto es que no tenemos recursos económicos para todas las investigaciones y se ha de filtrar. Si quitamos dinero a la exploración mediante satélites, quizás tardaremos 10 o 20 años más en construir el satélite que detecte el planeta gemelo de la tierra.
    Dadas las circunstancias, śin explicaciones alternativas, no quedará más remedio que ir a Encélado, a descubrir indicios para la explicación del fenómeno (si es que no existe una explicación ya suficientemente sólida) y terminar con un mayor conocimiento sobre nuestro sistema solar, pero que es un paso más pequeño de cara a encontrar vida, que el que se daría por otros medios quizás.
    Todo es interesante, pero unos caminos llevan antes que otros a resolver algunas cuestiones.

  3. Macromoléculas en Encélado…
    Macroemoticonos en Naukas…

    Hoy se cumplen las 2 semanas desde que empezó El ataque de los emojis asesinos (de pantallas). Y para conmemorar tan magno evento, casualmente hoy mi Google Chrome (versión 67.0.3396.99 / Build oficial / 64 bits / Windows 7) empezó a enloquecerme con la advertencia “Esta página está intentando cargar scripts de fuentes no autorizadas”. Por “esta página” léase “todas las de Naukas” y “sólo las de Naukas”.

    Como no he pinchado (ni pienso pinchar) la opción “Cargar scripts no seguros” adjunta a dicha advertencia, el resultado es que no veo la tipografía habitual de Naukas sino otra que luce como la Arial o la Helvetica. También veo un símbolo “>” entre el título de una entrada y su link-contador de comentarios.

    WTF ???

  4. Respondo aquí, porque no funciona el botón “Responder”, a Txemari, al comentario
    “…por todas las sondas orbitales y de superficie y por mediciones del programa Apollo que NO hay ninguna capa freática…”

    Sin ánimo de ofender, dudo mucho que sepamos con seguridad que no hay agua en el subsuelo de la Luna. Incluso en la Tierra debe de ser muy difícil detectar el agua por satélite si está a cierta profundidad.
    A unos 30 metros bajo la superficie de la Luna ya habría suficiente presión como para mantener el agua líquida. No se que temperatura tendrá la Luna a esa profundidad, pero me parece probable que la desintegración de elementos radiactivos mantenga la Luna templada por dentro.

    Hay agua por todo el sistema solar. Sería una extraña coincidencia, casi sobrenatural, que precísamente nuestra Luna fuera la excepción.

    Saludos

  5. Como no funciona tecla “responder” contesto aquí al asunto de la bacteria en cuyo ADN se habrían encontrado supuestamente las coordenadas de la famosa estrella KIC nosecuantos.

    Lo mas curioso son las respuestas que lo descartan directamente como una locura magufa. No he leido los detalles de la “noticia”, pero encontrar esas coordenadas no solo no es imposible sino que lo raro sería no encontrarlas, sencillamente por una cuestión estadística:

    Las bacterias tiene tienen tipicamente unos millones de bases en su ADN, alguna hasta 30 millones. Eso son 60 millones de bits (cada base ACGT dos bits). Las coordenadas AR y Dec con una precision de aproximadamente una milesima (1024) ocuparían 10 bits cada una o 10 bases entre las dos. Todas las combinaciones de coordenadas con esa precision serían aproximadamente un millón de bases. Sobra espacio para mayores precisiones y además como la forma de codificación se habrá hecho a posteriori mas facil aún.

  6. Es considerada una magufada por eso, por pensar que es algo deliberado y no producto del azar. Ademas siempre se asume por lo que veo que los numeros son los que empleamos los human

  7. Lo del James Webb es lo que se llama un elefante blanco en mi país, Colombia y que esto? Pues una mega obra que cuesta mucho dinero y estaba predispuesta para una fecha x, pero no sale ni a esa fecha y la siguen posponiendo y aumentando su costo, debido mas que nada a mecanismos burocráticos usados por politicos corruptos, para robarse el dinero, al final queda la obra sin hacer, el dinero perdido y nadie responde por eso, se ve exactamente igual con el James Webb, una verdadera pena la verdad.

  8. Por qué diantres, no hay sitios famosos donde puedan poner startups o empresas ya consolidadas como SpaceX, que ofrezcan proyectos como una sonda a Encélado o acelerar el proceso de construcción del BFR e ir a Marte a poner un par de hábitats para humanos.
    Cuanta gente estaría dispuesta a poner dinero para acelerar el proceso en el mundo? Aunque fueran 5€ … con 5€ 100 millones de personas, son más de 500 millones de dólares. Bueno, algo insuficiente. Ejemplos de proyectos salen adelante son Wikipedia.
    Los beneficios de una película de gran éxito son 2000 millones de $. Con 2000 millones, se puede acelerar el proceso de desarrollo del BFR. El Falcon Heavy costó unos 1.000 millones (si no recuerdo mal), y más de 5 años (no me acuerdo de las fechas concretas). Estamos hablando de una película de ciencia ficción. Resulta ridículo que prefiramos ver a un superhéroe de ficción durante 2h en una pantalla de cine, a ver a la humanidad en Marte indefinidamente. Que hagan una película del cómo se hizo el proyecto, visualizable online para quienes pusieron la pasta. Por fortuna, siempre estamos a tiempo de cambiar. Si conseguir esos 2000$ millones de dólares resulta factible y para algo tan nimio, imaginaos lo que se debería poder conseguir para llegar a Marte. La oportunidad esta allí esperándonos … Es que si no se hace es porque estamos ciegos …
    Sé que estoy mezclando el proyecto del BFR muy concreto, con el enviar una colonia de astronautas y posiblemente el resto del proyecto debería ser infinitamente más caro. Soy espaciotrastornado. Además está el problema de que seguramente empezarían a faltar ingenieros para desarrollar tales misiones, sueldos suben y presupuesto se dispara.

  9. Más motivos para centrarse en la Luna, con Gateway o sin ella, en vez de gastar en el sistema solar exterior para encontrar lo mismo:
    Según una nota de la Nasa, de febrero, se ha detectado agua, o sus elementos en hidroxilo (OH), dispersa en toda la superficie de la Luna, no sólo en los polos como se vio antes.
    Este agua está fijada al suelo y permanece dia y noche, no es barrida por la radiación solar. No se sabe si su origen es interno o externo.
    https://www.nasa.gov/feature/goddard/2018/on-second-thought-the-moons-water-may-be-widespread-and-immobile

  10. Películas para financiar un programa espacial…
    La idea no es tan descabellada, es más viable que el fraude de Mars One.

  11. No puedo contestar a Martínez el Facha sobre el comentario del JWST, así que lo pongo aquí: ¿es necesario “eso” para que el telescopio funcione?”. ¿No había otro diseño más sencillo?.No poder repararlo si algo sale mal está fuera de duda.

    1. Para que el espejo detecte algo tiene que estar mas frió que lo que se busca ver o la propia radiacion que emite interfiere. Cuanto mayor la longitud de onda del infrarrojo más frío necesita estar. En el caso del MIRI que va a detectar el infrarrojo medio necesita estar a 6 Kelvin. Por eso necesita refrigeración. Anteriores misiones usaban refrigeración activa, helio liquido que cuando se acababa terminaba la misión. El parasol es refrigeración pasiva que bloquea la radiación del Sol, de la Tierra y de las partes del telescopio que están más calientes consiguiendo enfriarlo casi a la temperatura ambiente. aun así el MIRI necesita refrigeración activa pero gracias al parasol el suministro durará mucho más.

      Aquí tienes sobre el Spitzer y por que se decidió que no orbitara la Tierra:
      http://www.spitzer.caltech.edu/mission/195-Clever-Choice-of-Orbit

      La órbita HALO busca el mismo principio pero al no estar tan lejos de la tierra los sistemas de comunicación son mucho más compactos, el problemas es que necesita combustible para mantenerla.

  12. U-95,
    desconozco los pormenores del diseño, pero es de suponer que el origami es necesario.
    Si hubiera un diseño más sencillo, probablemente sería menos eficiente (aunque me reconozco ignorante en la materia).
    Se agradecería alguna opinión ‘educada’, es decir, con conocimiento del tema.

    Y el tema de las reparaciones es lo que da pesadillas. ¡Tiene que funcionar como sea!
    De ahí la ansiedad desde después del lanzamiento (y soy optimista y doy por bueno el lanzamiento), hasta tener confirmación de un funcionamiento nominal del telescopio.

  13. Lo lanzarán, aunque a este paso parezca que vaya a correr el mismo destino que los planes de misiones tripuladas a Marte. Aunque bien pensado, si el “origami” falla o tiene los problemas que tuvo el Hubble tras lanzarlo daría para una película estilo “Gravity”.

  14. Sobre el agua en la Luna, eso es simplemente una exageración periodística. Cuando uno lee los detalles se ve que:

    1) No han encontrado agua sino radicales hidroxilo (-OH) que forman parte de otras moléculas.

    2) Está producido por el viento solar al chocar con la superficie. Por tanto, la cantidad es ínfima, restringida a una fina capa en la superficie.

    Nada ver por tanto con, por ejemplo, Marte (con hielo suficiente para tener al menos un océano global de 100 metros de profundidad) o con Encélado o Europa (una corteza de hielo de decenas de kilómetros y un océano global debajo).

  15. Respondiendo a FERNANDO137 sobre la posibilidad de contaminación en otros mundos, responder normalmente está imposible, aquí tienes un hipocondríaco.
    Si la posibilidad de contaminación existe, por pequeña que sea, me parece totalmente razonable limitarla al mínimo posible. Si empezamos a ir por “ahí” como elefante en cacharrería si que haríamos un flaco favor a la exploración espacial y entendería que muchas personas dijeran “con mi dinero no “
    Me parece un tema bastante importante y seria buena señal no empezar a hacer en otros mundos lo que hacemos demasiado alegremente con el nuestro.
    Saludos.

  16. Si a alguien le preocupa la contaminación y sobretodo el no distinguir si es un ser terrestre importado o nativo marciano, decirle que los genes describen claramente su origen. Y por supuesto, si no usa ácido desoxirribonucleico, no es terrestre y no hay confusión.
    Para lo del resto, tal como apuntas, sí que es entrar alegremente como un elefante en la cacharrería, pero erradicarlos por contaminación-invasión es improbable dado a su hipotético desarrollo y adaptación. Además siempre habría reservorios de colonias repartidas por Marte o Encélado.
    Pero hay que insistir en que la probabilidad es cercana a 0, dados los datos que tenemos.
    Por cierto, en space.com hay un artículo que explica que dado el PH del agua, probablemente el magnesio necesario para la vida, habría sido erradicado del medio acuático.

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