Una perspectiva de la vida en Encelado: Un mundo de posibilidades

El agua caliente cargada de minerales sube como un humo negro en las fumarolas hidrotermales del lecho oceánico. La vida florece incluso en este hostil entorno. Crédito de la imagen: A.L. Lane, NASA/JPL

¿Podría existir vida microbiana en el interior de Encelado, donde no llega la luz del Sol, la fotosíntesis en imposible y no hay oxígeno disponible? Para responder a este pregunta, nos tenemos más que mirar a nuestro propio planeta para encontrar ejemplos de tipos de ecosistemas exóticos que podrían hacer posible la vida en nuestro la luna géiser de Saturno. La respuesta parece ser sí, podría ser posible. Es este tentador potencial el que nos lleva de vuelta a Encelado para un mayor estudio.

En los últimos años, se han encontrado formas de vida en la Tierra que medran en lugares donde el Sol no brilla y el oxígeno no está presente debido a que la fotosíntesis no tiene lugar. Se han descubierto microbios que sobreviven de la energía de las interacciones químicas entre los distintos tipos de minerales, y otros que viven de la energía del decaimiento radiactivo de las rocas. Los ecosistemas son completamente independientes del oxígeno o del material orgánicos producido por la fotosíntesis en la superficie de la Tierra. Estos extraordinarios ecosistemas microbianos son modelos para la vida que podrían presentarse hoy en Encelado.

Existen tres tipos de tales ecosistemas encontrados en la Tierra que posiblemente serían una base para la vida en Encelado. Dos están basados en metanógenos, los cuales pertenecen a un antiguo grupo relacionado con las bacterias, llamados archaea – los más duros supervivientes de las bacterias que pueden vivir en hostiles entornos sin oxígeno. Las profundas rocas volcánicas a lo largo del Río Columbia y en Idaho Falls albergan dos de estos ecosistemas, los cuales obtienen su energía de las interacciones químicas con distintas rocas. El tercer ecosistema está alimentado por la energía generada por el decaimiento radiactivo en las rocas, y se encontró en las profundidades de la Tierra en una mina de Sudáfrica.

Entonces, la evidencia apunta a la factibilidad de la vida en Encelado. Pero, ¿cómo se inició? Un problema principal al contestar esta pregunta es que no sabemos cómo se originó la vida en la Tierra, ni hemos sido capaces de reproducir el primer chispazo de la vida en un laboratorio. Pero hay buenas noticias: hay un montón de teorías para cómo se originó la vida en la Tierra. Ahora la pregunta es – ¿se aplican a Encelado?

Dos de las teorías para el origen de la vida en la Tierra parecen aplicarse a Encelado – la teoría de la “sopa primordial” y la teoría de la fumarola del océano profundo.

La Teoría de la Sopa Primordial

La teoría de que el origen de la vida tuvo lugar en una sopa de material orgánico que surgió a partir de fuentes no biológicas se remonta hasta Charles Darwin, y se demostró en el famoso experimento de 1953 cuando los químicos Stanley L. Miller y Harold C. Urey cocinaron una sopa primordial de compuesto químicos que pensaron que habían estado presentes en los inicios de la Tierra antes de que la vida comenzara. Una chispa, simulando un rayo, se lanzó a través de esta mezcla reducida de metano, amoniaco, vapor de agua e hidrógeno. En dos semanas, unos pocos aminoácidos, algunos de los bloques básicos de la vida, se habían formado en la sopa. Aunque Miller y Urey no crearon realmente vida, demostraron que moléculas muy complejas — aminoácidos — pueden surgir espontáneamente a partir de compuestos químicos más simples.

En la Tierra, es posible que los ingredientes orgánicos de la sopa se produjeran a partir de materiales ya existentes en la joven Tierra. Otra teoría es que la mezcla adecuada de ingredientes llegó como material cometario y polvo interplanetario.

Los compuestos químicos orgánicos fueron parte de la materia prima a partir de la cual se formó Encelado, y el resto de lunas de Saturno. El origen del calor de Encelado está menos claro, pero existen varias posibilidades que podrían haber dado a Encelado una capa de agua líquida que dure todavía hoy. En un primer momento, podrían haberse calentado por el decaimiento de la radiactividad de vida corta en las rocas, prolongándose este calor por las influencias de las mareas. O tal vez una órbita oblonga anterior podría haber traído más calor por marea del que existe hoy. Una relación de marea anterior con otra luna podría haber causado el calentamiento. Otra teoría dice que el calor podría haberse producido por un proceso llamado serpentización, donde los enlaces químicos del agua y las rocas silíceas tendrían lugar en la capa superior del núcleo de la luna. Esto incrementa el volumen de roca y crea energía en forma de calor.

Cualquiera de estos mecanismos de calentamiento podría haber creado un acuífero líquido en la sub-superficie rico en compuestos orgánicos, permitiendo a Encelado servir como una adecuada sopa prebiótica.

La Teoría de la Fumarola del Océano Profundo

La teoría de la fumarola del océano profundo para el origen de la vida en la Tierra podría aplicarse también a Encelado. En este escenario, la vida en la Tierra comenzó en el interfaz donde los fluidos ricos en compuestos químicos, calentados por las mareas u otros mecanismos, surgían de debajo del lecho oceánico. La energía química se deriva de los gases reducidos, tales como el sulfuro de hidrógeno y el hidrógeno procedente de la fumarola en contacto con un oxidante adecuado, como el dióxido de carbono. Los puntos calientes en un lecho marino de Encelado podrían ser locales para este tipo de proceso.

No sabemos el tiempo que necesita la vida para comenzar una vez que los ingredientes están allí y el entorno es adecuado, pero parece haber sucedido con bastante rapidez en la Tierra. Por lo que tal vez fue posible que en Encelado, la vida comenzara en un “pequeño estanque cálido” bajo la superficie helada teniendo lugar a lo largo de las últimas decenas de millones de años.

Para que la vida persista una vez que se ha establecido se requiere un entorno de agua líquida, los elementos esenciales y nutrientes, y una fuente de energía. En Encelado, tenemos pruebas de agua líquida, pero no sabemos su origen. Hemos observado compuestos orgánicos simples allí, y el sobrevuelo del 12 de marzo indica que también hay algunos compuestos orgánicos complejos. Una fuente de energía de algún tipo está produciendo géiseres. Conforme continúa la exploración de Cassini, tratamos de unir más piezas en este intrigante puzzle.

El primer paso hacia contestar la pregunta de si existe la vida dentro del acuífero de sub-superficie de Encelado es analizar los compuestos orgánicos de la columna. El paso del 12 de marzo de Cassini a través de la columna proporcionó algunas medidas que podrían ayudarnos a acercarnos a una respuesta, y los planes preliminares para Cassini son sobrevolar la columna de nuevo para realizar más medidas en el futuro. Finalmente, otra misión futura podría posiblemente aterrizar cerca de la columna o incluso retornar material a la Tierra para su análisis en laboratorio.


Autor: Chris McKay / Dennis Matson
Fecha Original: 26 de marzo de 2008
Enlace Original

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