19 Jun Descubierto fósforo en Encelado, clave para la vida

Los científicos descubren fósforo en Encelado, un componente esencial para el ADN y el ARN que también se encuentra en los huesos y dientes de las personas, animales e incluso en el plancton marino.

Encelado es una pequeña luna de Saturno que parece tenerlo todo. Su superficie helada está intrincadamente tallada por procesos geológicos en curso. Su capa helada cubre un océano líquido interno. Allí, el agua tibia cargada químicamente se filtra desde el núcleo rocoso hacia el fondo del océano, lo que podría proporcionar alimento para la vida microbiana.

Fracturas en el hielo y fuentes hidrotermales

La nave espacial Cassini, operada en órbita alrededor de Saturno entre 2004 y 2017 por la NASA y la Agencia Espacial Europea (ESA), encontró penachos de partículas de hielo saliendo de las grietas de la superficie helada de Encelado.

Estos penachos penetran a través de la capa de hielo, de modo que el agua del océano en el fondo de cada grieta queda expuesta al vacío del espacio, donde la falta de presión hace que burbujee y se vaporice en forma de penachos.

Estas columnas de agua proporcionaron muestras de rocío del océano interno de Encelado que Cassini recogió para su análisis durante varios sobrevuelos cercanos, una ventaja que no se anticipó cuando se planeó inicialmente la misión.

Las partículas analizadas durante estos breves pasajes a través de las columnas demostraron que el hielo está contaminado por trazas de moléculas orgánicas simples, así como por hidrógeno molecular y diminutas partículas de sílice.

En conjunto, indican que las reacciones químicas entre el agua y las rocas calientes tienen lugar en el fondo del océano, muy probablemente en «fuentes hidrotermales» (una fisura que libera agua caliente) similares a las de la Tierra.

Esto es significativo, ya que muestra que Encelado tiene todos los ingredientes para que la vida microbiana se sustente (en ausencia de luz solar). De hecho, es el entorno que se considera más probable que haya ayudado a que comenzara la vida en la Tierra. Si sucedió en la Tierra, también podría haber sucedido dentro de Encelado.

Fósforo, un ingrediente vital

Toda la vida en la Tierra requiere seis elementos esenciales: carbono, hidrógeno, nitrógeno, oxígeno, fósforo y azufre, conocidos colectivamente por el acrónimo apenas pronunciable CHNOPS.

Cinco de estos seis elementos esenciales se detectaron en muestras del penacho de Encelado hace varios años, pero nunca antes se había encontrado fósforo.

El fósforo es un ingrediente vital porque es necesario para los «grupos fosfato» (fósforo más oxígeno) que unen las largas cadenas de ácidos nucleicos como el ADN y el ARN que almacenan información genética. También permite que las células almacenen energía por medio de moléculas como el trifosfato de adenosina (TPA para abreviar).

Por supuesto, no sabemos con seguridad que la vida dentro de Encelado (si es que existe) esté obligada a usar ácidos nucleicos o TPA. Sin embargo, debido a que la presencia de fósforo es esencial para la vida tal como la conocemos, Encelado es un candidato más probable para albergar vida ahora que estamos seguros de que contiene fósforo en cantidades suficientes.

El poder de la dispersión

El equipo encontró fósforo en Encelado al descartar los desordenados datos recopilados durante los rápidos y frenéticos acercamientos de Cassini a través de las columnas de agua.

De esta manera, examinaron datos más dispersos, acumulados por el Analizador de polvo cósmico de Cassini de un modo más pausado durante 15 períodos entre 2004 y 2008, mientras Cassini viajaba dentro de uno de los anillos de Saturno: el «anillo E». Encelado viaja a lo largo de este anillo mientras orbita Saturno.

El anillo E tiene más de 2.000 km de espesor. Alrededor del 30% de las partículas de hielo emitidas en las columnas de Encelado terminan allí, como lo demuestra una imagen reciente del Telescopio Espacial James Webb, que es la única prueba que tenemos de que las columnas aún estaban activas cinco años después del final de la misión Cassini

Al clasificar los análisis de casi mil partículas de hielo, que se cree que representan el rocío congelado de Encelado, los investigadores encontraron fosfatos en nueve de ellas. Esto puede parecer un pequeño botín, pero demuestra que Encelado contiene fósforo disuelto en su océano en cantidades suficientes para permitir que se desarrolle la vida.

De hecho, los experimentos de laboratorio subsiguientes sugieren que la concentración de fósforo disuelto en el agua del océano de Encelado puede ser incluso cientos de veces mayor que la de los océanos de la Tierra.

¿Qué pasa entonces con Europa?

El equipo argumenta que sus hallazgos y el modelado asociado hacen probable que cualquier luna helada que se haya desarrollado más lejos del Sol que la «línea del hielo de dióxido de carbono» (donde el dióxido de carbono se convierte en hielo), probablemente contenga abundante fósforo. Esta condición se cumple para lunas heladas en Saturno y más allá, pero no para Júpiter.

La distancia de Júpiter al Sol lo coloca más allá de la «línea del hielo de agua» (donde el agua se convierte en hielo), pero, sin embargo, está demasiado cerca del Sol para que el dióxido de carbono se congele y, por lo tanto, es demasiado cálido para estar más allá de la línea de hielo del dióxido de carbono.

Entonces, ¿en qué lugar deja esto a Europa, la luna de Júpiter, un objetivo para misiones como JUICE de la ESA o Europa Clipper de la NASA, que llegarán dentro de unos diez años en busca de signos de vida?

Europa ha sido ampliamente publicitada como una luna potencialmente capaz de sustentar una biosfera más floreciente que la de Encelado, debido a su mayor tamaño y mayor reserva de energía química en su interior rocoso.

El equipo responsable del nuevo estudio muestra sus reticencias al respecto, pero su modelo sugiere una concentración de fosfato en el océano interno de Europa unas mil veces menor que en Encelado.

Esto no cambia las reglas del juego, y deberíamos seguir esperando que Europa sea habitable, pero sería tranquilizador encontrar alguna prueba de fósforo allí también.

Fuente: NASA Cassini Data Reveals Building Block for Life in Enceladus’ Ocean