Las macromoléculas orgánicas de Encélado

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. «Si la posibilidad de contaminación existe, por pequeña que sea»

    A ver, ¿qué parte de que han llegado millones de meteoritos terrestres a Marte y por tanto todo esto de la contaminación es una gilipollez como un castillo cuesta tanto de entender?

    1. Antonio. Creo que he sido yo el que empezó con este tema insitiendo en que se debe ser puntilloso con la esterilzación de las sondas.
      Sin embargo de ninguna manera estoy de acuerdo con “Si la posibilidad de contaminación existe, por pequeña que sea” porque bloquea toda exploración, la posibilidad de que contaminemos va a existir siempre sin importar lo que hagamos.
      Pero una cosa es la contaminación producto de fenómenos naturales y otra contaminar por desidia.
      Porque sino la lógica sería: un meteorito destruyó a los dinosaurios junto con el 80% de la vida terrestre entonces tengo derecho a destruir la vida en otro planeta ¿acaso los humanos vamos a ser menos que un meteorito?

      1. No, una analogía mas lógica o acertada sería:

        Hay gente que cree que el colisionador LHC por su energía puede crear algo imprevisto y destruir la Tierra, o el Universo.
        Respuesta: Rayos cósmicos con energías muchos ordenes de magnitud superior impactan con la Tierra durante toda su Historia, por tanto el LHC no va a crear nada que la naturaleza no pudiera haber hecho, y por tanto es seguro en ese aspecto.

        1. Pero me parece bien que se tomen unas precauciones básicas para intentar no introducir organismos terretres en otros lugares hasta saber que hay. Pero sin exagerar como decía antes, y creo que en muchos casos se ha exagerado mas allá de lo razonable.

  2. fisivi ¿quié ha dicho que la Luna no tenga agua? Si tiene un montón. Menos que Mercurio por ejemplo pero tiene… y mezclado con el roglito, pero tiene.
    De ahí, a que te imagines que pueda haber una capa freática, que entiendo que no hablas de depósitos, si no de algo como lo de Encélado, global, pues mira… no, tanto en este satélite como en Europa, las mediciones de composición (menores y menos precisas que en la Luna), han llevado a modelos que incluían en mayor o menor medida al principio y luego con casi total seguridad, a capas de agua globales. Pero en la Luna no hay indicios así ni de lejos…
    Ahora bien, has hecho bien en formular la pregunta com la has hecho, «¿estamos seguros?» hombre certeza… ABSOLUTA, no hay, pero vamos, si a día de hoy no hay ningún indicio…

  3. Sobre los comentarios de sacrificar sondas que han cumplido su mision, tambien tiene que ver el retorno cientifico que se puede obtener en su destruccion. En la Wiki en ingles sobre el fin de la mision de Cassini -que el Espacio guarde su memoria- mencionan de todas las propuestas era la que ofrecia el mayor retorno cientifico. Imagino que con Galileo, que ya habia perdido algunos instrumentos por culpa de la radiacion alrededor de Jupiter, eso habria sido tambien considerado -igual Juno a su tiempo, que va a durar hasta 2021 con suerte-.

    Y a los de panspermia entre nuestro planeta y Marte recordarles que tambien queda Venus, que pudo ser habitable bastante tiempo. Tenemos TRES planetas que considerar, no dos.

  4. Lo que pone en la wiki en ingles de la Cassini es que una vez decidida su destrucción eligieron una «ruta» con el (supuestamente) mayor retorno científico.
    Obviamente mucho mayor retorno científico hubiera sido dejarla orbitando en el sistema de Saturno durante décadas. De los 12 instrumentos creo que solo uno de ellos se había estropeado en 2010. Los RTG hubieran proporcionado energía durante muchos años (ver las Voyager). Lo único que escasearía sería el combustible para hacer maniobras pero podrían haberla dejado en una órbita interesante.

  5. Imagino que los costes de tener que mantener los equipos, uso de antenas, etc. habría sido tenido en cuenta. Lo malo de Cassini era que no tuviera como las Voyager por tema de costes plataformas con los instrumentos en ellas y hubiera que mover toda la nave para apuntarlos.

  6. Podriamos haber hecho quizás un crowdfunding, como decía Rafael aquí arriba, y quedarnos con la Cassini.
    Estoy pensando ahora que tengo un coche mas viejo que la nave, y supongo que con una población bacteriana como para contaminar/fertilizar millones de planetas:)

  7. Por decir algo contracorriente:
    Paradójicamente una abundancia de moléculas orgánicas complejas podría ser indicio de inexistencia de vida.
    Recuerdo leer hace decadas en algún libro, (creo que en alguno de Dawkins, «El gen egoista» o similar) como en la sopa prebiótica había mucha molécula orgánica, claro, y cuando apareció la vida los organismos las deboraron con avidez. Ahora las moléculas orgánicas suelen estar formando parte de organismos vivos y no andan sueltas en abundancia por el oceano.
    Aunque mientras no se investigue mas a fondo también pudiera ser que provengan de organismos despanzurrados al salir por los geisers.

  8. Veo que Encelado tiene doble «Certificación Divina». Seguramente hay algo interesante allí. Quizás vida o bien alguna enseñanza importante sobre la vida.
    En el primer caso pudiera ser independiente de la Terrestre o emparentada.

  9. a que llamamos «instrumentos avanzados»?, si se lanzó hace un montón de años, ya esta bien de analizar el pasado como si estuviéramos en el presente,,

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Por Daniel Marín
Publicado el ⌚ 28 junio, 2018
Categoría(s): ✓ Astronomía • Saturno • Sistema Solar