Las columnas de hielo de una luna de Saturno tienen sustancias de un océano oculto y podrían facilitar la búsqueda de vida

Las columnas de hielo que salen de Encélado, una pequeña luna de Saturno, podrían hacer más accesible la búsqueda de vida fuera de la Tierra. Dos estudios recientes indicaron que sus partículas de hielo separan y concentran sustancias del océano oculto, una condición que ayudaría a identificarlas en futuras misiones espaciales.

Encélado tiene una capa exterior congelada, pero bajo ese hielo existe un océano global de agua líquida en contacto con un núcleo rocoso.

En su polo sur, grandes grietas expulsan vapor y diminutos granos de hielo hacia el espacio. La misión Cassini, de la NASA, atravesó esas columnas varias veces y detectó sales, moléculas orgánicas y señales de actividad hidrotermal.

Los nuevos trabajos, publicados en Science Advances, no confirman la existencia de seres vivos en esta luna. Aun así, aportan datos sobre dónde y cómo buscar señales químicas o materiales asociados con microorganismos.

El primer estudio fue encabezado por Frank Postberg, científico planetario de la Universidad Libre de Berlín. El equipo revisó 961 mediciones de granos ricos en sales tomadas por el instrumento Cosmic Dust Analyzer de Cassini en el anillo E de Saturno, alimentado por el material que expulsa Encélado.

Los resultados apuntan a que las gotas de agua del océano no se congelan de inmediato, como se creía. En cambio, se enfrían de forma gradual dentro de los conductos de hielo. Ese proceso separa sales y otros compuestos dentro de cada gota antes de que la corriente de gas las acelere y las haga chocar contra las paredes del conducto.

Las colisiones fragmentarían esas gotas congeladas en granos de unos pocos micrómetros, una milésima de milímetro. Cada fragmento puede conservar una sustancia en alta concentración, como cloruro de sodio, la sal de mesa, carbonatos, fosfatos o compuestos de potasio.

Postberg explicó que el proceso se parece a una preparación de muestras que ocurre de forma natural. “Los componentes oceánicos se separan entre sí y, al mismo tiempo, se concentran en partículas de hielo individuales”, señaló.

Una futura sonda podría analizar los granos uno por uno

La separación observada tiene una consecuencia para la búsqueda de biofirmas, señales medibles que pueden estar vinculadas con organismos vivos. Si el océano de Encélado contuviera células, fragmentos celulares o moléculas producidas por microbios, parte de ese material podría quedar reunido en una fracción pequeña de los granos de hielo.

Una nave no tendría que hallar vida en cada partícula para detectar un indicio relevante. Tendría que examinar muchos granos de manera individual, ya que uno de ellos podría contener material mucho más concentrado que el promedio de la columna expulsada al espacio.

El estudio también ayuda a interpretar los datos de Cassini. La sonda dejó de operar en 2017, pero sus mediciones siguen siendo una fuente central para conocer la composición de este océano situado a cientos de millones de kilómetros de la Tierra.

Un microbio terrestre resistió un ambiente parecido al océano de Encélado

Un segundo trabajo, con participación de Postberg y del investigador Nozair Khawaja, puso a prueba a una arquea terrestre llamada Methanothermococcus okinawensis. Este microorganismo produce metano y vive cerca de fuentes hidrotermales en los fondos oceánicos de la Tierra.

Los científicos recrearon en el laboratorio un entorno con poco oxígeno, abundantes carbonatos y un nivel de alcalinidad alto, características que se estiman para el océano de Encélado. También incluyeron las reacciones entre agua y roca que pueden generar hidrógeno, una fuente de energía para ciertos microbios.

El microorganismo siguió creciendo y produciendo metano incluso con una disponibilidad muy baja de dióxido de carbono. Khawaja señaló que el resultado superó las expectativas del equipo.

El experimento no demuestra que la arquea exista en Encélado ni que haya vida en su océano. Muestra, sin embargo, que una forma de metabolismo presente en la Tierra puede funcionar bajo condiciones comparables a las que se calculan para esa luna.

La posibilidad de analizar directamente material expulsado desde un océano extraterrestre convierte a Encélado en un objetivo especial para la exploración espacial. A diferencia de otros mundos con agua bajo el hielo, sus géiseres llevan muestras al exterior sin que una misión tenga que perforar la corteza.

Las futuras misiones que sobrevuelen sus columnas deberán contar con instrumentos capaces de estudiar granos de hielo por separado. Los dos estudios sugieren que esa estrategia puede aumentar las posibilidades de detectar compuestos poco abundantes, incluidos posibles rastros de actividad biológica.