Resumen:
Dos últimos estudios publicados en la revista académica internacional Science Advances señalan que Encélado, la luna helada de Saturno, muestra una perspectiva más optimista en la búsqueda de vida extraterrestre de lo que se pensaba anteriormente. La investigación ha revelado que el proceso de formación de los chorros de hielo del satélite es como un sistema natural de preparación de muestras, que puede separar y concentrar eficazmente los componentes del océano, reduciendo así en gran medida la dificultad de detectar biomarcadores. Al mismo tiempo, experimentos de simulación de laboratorio han confirmado con éxito que los microorganismos productores de metano en las profundidades marinas de la Tierra pueden sobrevivir y metabolizarse en ambientes alcalinos extremos simulados y en las condiciones restrictivas de Encelado.
Encelado esconde un océano líquido global bajo su superficie congelada y rocía columnas de vapor de agua a cientos de kilómetros en el espacio a través de la grieta antártica, lo que permite a las naves espaciales capturar directamente muestras del océano sin perforar kilómetros de hielo sólido. Misiones anteriores de Cassini han pasado a través de la columna varias veces, detectando sales, moléculas orgánicas y evidencia de actividad hidrotermal en el fondo marino.
En el primer estudio dirigido por Frank Postberg, científico planetario de la Freie Universität Berlin, un equipo internacional combinó datos de observación de Cassini, física experimental y modelos teóricos para restaurar los cambios físicos y químicos de las partículas de hielo antes de que despegaran. El estudio encontró que cuando las pequeñas gotas de agua producidas por el estallido de burbujas en la superficie del océano se elevan con el vapor de agua en las grietas del hielo, no se congelan en su totalidad instantáneamente. Durante el proceso de congelación progresiva, diversas sustancias originalmente disueltas en el agua de mar se separarán y enriquecerán físicamente, y diferentes sales (como cloruro de sodio y carbonato de sodio) y componentes orgánicos se distribuirán de manera desigual en diferentes áreas de las gotas de agua. Estas gotas de agua aceleran a miles de kilómetros por hora en las grietas y chocan con la pared de hielo y se rompen en partículas de varias micras, lo que hace que algunas partículas de hielo transporten componentes específicos que son mucho más altos que la concentración del agua de mar original.
Los investigadores científicos señalaron que este mecanismo de concentración natural es de gran importancia para la búsqueda de rastros de vida. Si hay desechos celulares o material microbiano en el agua de mar, los procesos de congelación y fragmentación por impacto también los separarán y concentrarán en gran medida en una cantidad muy pequeña de partículas de hielo. Esto significa que los futuros detectores no necesitarán analizar una muestra promedio mezclada uniformemente, sino que podrán identificar más fácilmente marcadores biométricos clave escaneando directamente partículas individuales utilizando la tecnología de detección existente. Pruebas anteriores de simulación terrestre relevantes han confirmado que los instrumentos analíticos aéreos dedicados son totalmente capaces de detectar sustancias microbianas a nivel de células contenidas en dichas partículas individuales.
En otro estudio experimental dirigido por la Universidad de Munich (LMU), los científicos verificaron si el entorno oceánico de Encelado realmente sustenta funciones vitales. Se cree que el océano de Encelado se caracteriza por una alcalinidad extremadamente alta (pH de 10 a 11), niveles de oxígeno extremadamente bajos y concentraciones extremadamente bajas de dióxido de carbono disuelto. Los investigadores restauraron en gran medida el entorno químico especial del agua y el proceso de interacción agua-roca en el laboratorio, e introdujeron una arquea procedente de las fuentes termales de las profundidades marinas de la Tierra: Methanothermococcus okinawensis. El microorganismo no requiere luz solar ni oxígeno, y depende del hidrógeno y el dióxido de carbono liberados por la reacción agua-roca para producir metano y obtener energía.
Los resultados experimentales superaron las expectativas del equipo de investigación. Al principio, el microorganismo no pudo crecer en un medio estándar con un pH extremadamente alto y falta de dióxido de carbono. Sin embargo, en una simulación completa del entorno geoquímico de Encelado (incluido un sistema de liberación de hidrógeno a través de la interacción agua-roca), la cepa se adaptó con éxito al entorno con extrema deficiencia de dióxido de carbono, mantuvo el metabolismo y continuó produciendo metano. El experimento proporciona evidencia directa de que una de las vías metabólicas más antiguas de la Tierra es totalmente capaz de operar en el ambiente alcalino extremo típico de Encelado.
Los investigadores concluyeron que Encelado no solo tiene agua líquida, aporte de energía química procedente de la interacción agua-roca y abundante materia orgánica, sino que también tiene canales naturales que transportan continuamente muestras enriquecidas en alta concentración al espacio. Estos hallazgos proporcionan una guía técnica clara y apoyo teórico para futuras misiones de detección de vida en el espacio profundo en Encelado.
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