A medida que la tecnología y la investigación astrofísica continúan avanzando, queda una pregunta: ¿Es posible la vida en otras partes del universo? Sólo en la Vía Láctea hay cientos de miles de millones de objetos, pero los científicos buscan constantemente tres elementos clave: agua, energía y materia orgánica. Hay evidencia de que Encelado, la luna helada de Saturno, es un "mundo oceánico" que contiene los tres, lo que la convierte en un objetivo principal para la búsqueda de vida.
Durante su misión de 20 años, la nave espacial Cassini de la NASA descubrió columnas de hielo que brotaban de la superficie de Encelado a velocidades de aproximadamente 800 millas por hora (400 m/s). Estas columnas brindan una excelente oportunidad para recolectar muestras y estudiar la composición y habitabilidad potencial del océano de Encelado. Sin embargo, hasta ahora no ha quedado claro si la velocidad de la columna fragmentaría los compuestos orgánicos contenidos en las partículas de hielo, degradando así la muestra.
Ahora, investigadores de la Universidad de California en San Diego han demostrado una clara evidencia de laboratorio de que los aminoácidos transportados en estas columnas de hielo pueden sobrevivir a velocidades de impacto de hasta 4,2 km/s, lo que respalda su detección durante el muestreo de las naves espaciales. Sus hallazgos fueron publicados en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias (PNAS).
A partir de 2012, Robert Continetti, distinguido profesor de química y bioquímica en UC San Diego, y sus colegas personalizaron un espectrómetro de impacto de aerosol único diseñado para estudiar la dinámica de colisión a alta velocidad de aerosoles y partículas individuales. Si bien no fue construida específicamente para estudiar los efectos de las partículas de hielo, resultó ser la máquina adecuada para hacerlo.
"Este dispositivo es el único de su tipo en el mundo que puede seleccionar partículas individuales y acelerarlas o desacelerarlas hasta una velocidad final seleccionada", dijo Continetti. "En una variedad de materiales, desde unas pocas micras de diámetro hasta cientos de nanómetros, podemos examinar el comportamiento de las partículas, como por ejemplo cómo se dispersan o cómo cambia su estructura tras el impacto".
En 2024, la NASA lanzará el Europa Clipper a Júpiter. Europa, una de las lunas más grandes de Júpiter, es otro mundo oceánico con una composición helada similar a Encelado. La NASA espera que Clipper o cualquier futura sonda de Saturno pueda identificar un conjunto específico de moléculas en los granos de hielo que podrían indicar si existe vida en los océanos subterráneos de estas lunas, pero esas moléculas necesitarían sobrevivir a sus rápidas eyecciones.
Aunque se ha estudiado la estructura de ciertas moléculas en las partículas de hielo, el equipo de Continetti es el primero en medir lo que sucede cuando las partículas de hielo individuales golpean una superficie.
Para los experimentos, se crearon partículas de hielo mediante ionización por electropulverización, en la que el agua se empuja a través de una aguja mantenida a alta presión, induciendo una carga eléctrica que rompe el agua en gotas cada vez más pequeñas. Luego, las gotas se inyectan al vacío y se congelan allí. El equipo midió su masa y carga, luego utilizó un detector de carga de imagen para observar las partículas mientras volaban a través de un espectrómetro. Un elemento clave del experimento fue la instalación de un detector de iones de placa de microcanal para cronometrar con precisión el momento del impacto en nanosegundos.
Los resultados muestran que los aminoácidos, a menudo llamados los componentes básicos de la vida, pueden detectarse con una fragmentación limitada a velocidades de impacto de 4,2 kilómetros por segundo.
"Para entender qué tipo de vida podría existir en el sistema solar, es necesario saber que no hay muchos fragmentos moleculares en la muestra de partículas de hielo, para poder obtener una huella digital de que se formó cualquier vida. Era una forma de vida independiente", dijo Continetti. "Nuestro trabajo muestra que esto es posible con las columnas de hielo de Encelado".
Este estudio también plantea preguntas interesantes sobre la química en sí, incluida cómo la sal afecta la detectabilidad de ciertos aminoácidos. Se cree que Encelado tiene un vasto mar salado, más salado que el de la Tierra. Dado que la sal cambia las propiedades del agua como disolvente y la solubilidad de diferentes moléculas, esto podría significar que ciertas moléculas se agrupan en la superficie de las partículas de hielo, lo que hace que sea más probable que sean detectadas.
"Las implicaciones para detectar vida en otras partes del sistema solar sin viajar a la superficie de estas lunas oceánicas son muy interesantes", dijo Continetti, "pero nuestro trabajo va más allá de las biofirmas en partículas de hielo. También tiene implicaciones para la química básica. Estamos entusiasmados de seguir los pasos de los profesores fundadores de UC San Diego, Harold Urey y Stanley Miller, en el estudio de cómo las reacciones químicas activadas por los impactos de partículas de hielo forman los componentes básicos de la vida".
Fuente compilada: ScitechDaily