Los experimentos de laboratorio en la Tierra ahora pueden simular las condiciones bajo las cuales la vida podría emerger en Encelado, la luna de Saturno. así como otros mundos alienígenas helados, según una nueva investigación publicada en la edición de septiembre de 2017 de la revista Astrobiología .

Dado que hay vida prácticamente dondequiera que haya agua en la Tierra, Los investigadores que buscan vida extraterrestre a menudo se centran en planetas en las zonas habitables de las estrellas, que son las regiones alrededor de las estrellas donde es lo suficientemente cálido como para que los mundos posean agua en sus superficies. Sin embargo, en las últimas décadas, Los científicos han encontrado cada vez más evidencia de océanos, y potencialmente, vida - escondida bajo las costras heladas de lugares como las lunas de Júpiter Europa, Ganimedes y Calisto, y las lunas de Saturno Encelado y Titán.

En la tierra, a menudo se piensa que la vida se originó cerca de respiraderos hidrotermales, que incluyen aguas termales en tierra, así como fisuras cercanas a volcanes submarinos. Muchas investigaciones han sugerido que las lunas heladas también podrían albergar respiraderos hidrotermales activos en sus fondos oceánicos. Encelado es de particular interés porque los datos de la nave espacial Cassini de la NASA sugieren que hay actividad dentro de su océano que involucra temperaturas que exceden los 90 grados Celsius (194 grados Fahrenheit), que a su vez insinúa el calentamiento geotérmico por respiraderos hidrotermales.

En la actualidad, muchos grupos de científicos están simulando experimentalmente la química prebiótica (las reacciones químicas que pueden dar lugar a la vida) en todo tipo de entornos potenciales, incluyendo respiraderos hidrotermales, que se encuentra en la Tierra joven y otros mundos como Encelado.

"La Tierra primitiva, cuando comenzó la vida, era un planeta tan diferente a la Tierra que conocemos hoy, y las muestras de rocas de esa época son escasas o inexistentes, "dice la autora principal del estudio, Laurie Barge, astrobiólogo del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California. "Podemos aprender mucho sobre el último antepasado común de la vida al estudiar la vida moderna, pero para entender cómo funcionaba originalmente el camino de la geoquímica a la bioquímica, no tenemos más remedio que simular la Tierra primitiva en el laboratorio ".

Dado que los investigadores están simulando experimentalmente la química prebiótica de la Tierra, "¿Por qué no Encelado o los otros mundos oceánicos?" dice Barge. "Es genial que en el laboratorio, tenemos la capacidad de hacer experimentos que son pequeños microambientes de lugares que serían extremadamente difíciles, si no imposible, para visitar o probar, como el océano de la Tierra primitiva hace cuatro mil millones de años, o los minerales que podrían estar formándose en el fondo marino de Encelado hoy ".

Reacciones químicas

Un conjunto de actividades que podrían tener lugar en los sistemas de ventilación hidrotermal de mundos helados, y que los científicos están simulando, son reacciones entre el agua y la roca. Por ejemplo, en serpentinización, El agua hidrotermal reacciona con el mineral olivino de la corteza oceánica. La serpentinización introduce sustancias químicas en el agua que, cuando reaccionan con el agua de mar, pueden formar estructuras parecidas a chimeneas que, en la tierra, podría haber concentrado materiales orgánicos juntos para que la vida pudiera surgir.

Para simular las reacciones químicas que pueden ocurrir entre el agua y la roca en mundos como Europa y Encelado, diferentes grupos de investigadores están utilizando los denominados "reactores hidrotermales". Estos involucran dos tanques presurizados, uno que contiene fluido hidrotermal simulado, el otro agua de océano simulada. En estos experimentos, los líquidos fluyen a través de un lecho que contiene una variedad de minerales, como la roca volcánica sintética. Luego, los científicos pueden analizar las sustancias químicas en estos fluidos para buscar signos de reacciones específicas.

Para sintetizar los tipos de estructuras similares a chimeneas que se encuentran en muchos respiraderos hidrotermales, Los equipos de investigación han inyectado lentamente soluciones cargadas de minerales en frascos de vidrio llenos de un fluido que imita el agua de mar. Dependiendo de las concentraciones de los diferentes productos químicos utilizados para hacer crecer estas estructuras, las chimeneas pueden ser montículos con un solo centro hueco o "jardines químicos" con múltiples tubos huecos. Según Barge y sus colegas, experimentos anteriores han encontrado que los minerales en estas estructuras podrían ayudar a formar pequeños compuestos orgánicos a partir de bloques de construcción inorgánicos.

Las presiones, Las temperaturas y composiciones de los fluidos y rocas en todos estos experimentos pueden adaptarse fácilmente para que coincidan con los tipos de condiciones que se encuentran en el fondo marino de Encelado.

"Todavía hay mucha incertidumbre sobre las características específicas del entorno en el que comenzó la vida, ", Dice Barge." Por lo tanto, creemos que la mejor estrategia para abordar estas preguntas en el laboratorio es diseñar experimentos que sean modulares, lo que significa que puede sustituir diferentes ingredientes y partes para probar los efectos de las cosas individualmente ".

Considerándolo todo, researchers can use these experiments to explore different ideas about how the chemistry in alien oceans might work.

"It's exciting that so many different groups are working on pieces of this problem, and hopefully we will eventually be able to accurately simulate what prebiotic reactions might have taken place on early Earth or on the ocean worlds, " Barge said.

This story is republished courtesy of NASA's Astrobiology Magazine. Explore the Earth and beyond at www.astrobio.net .