Los datos de la nave espacial internacional Cassini han revelado moléculas orgánicas complejas que se originan en Encelado, la luna helada de Saturno. fortaleciendo la idea de que este mundo oceánico alberga condiciones adecuadas para la vida.

Se sabía muy poco sobre Encelado antes de 2005, el año en que Cassini voló cerca por primera vez. Desde entonces, se ha convertido en una fuente continua de sorpresas, con secretos aún siendo revelados incluso ahora, después del final de la misión.

Durante la increíble carrera de la nave espacial, Los científicos descubrieron que Encelado de 500 km de diámetro tiene un océano subterráneo masivo escondido debajo de una gruesa corteza helada, con evidencia que apunta a poderosos respiraderos hidrotermales en el lecho marino que mezclan material de la luna llena de agua, núcleo poroso con el agua del océano.

Detectaron poderosos géiseres que liberan una mezcla de vapor de agua y granos de hielo de los océanos al espacio a través de grietas, apodadas 'rayas de tigre', en la capa helada de la luna. proporcionando material para uno de los anillos de Saturno.

Ahora, un equipo dirigido por Frank Postberg y Nozair Khawaja de la Universidad de Heidelberg, Alemania, ha identificado fragmentos de grandes moléculas orgánicas en estos granos de hielo expulsados. Los resultados se publican hoy en Naturaleza .

"Es la primera detección de compuestos orgánicos complejos provenientes de un mundo acuático extraterrestre, "dice Frank.

"Encontramos grandes fragmentos moleculares que muestran estructuras típicas de moléculas orgánicas muy complejas, "agrega Nozair." Estas enormes moléculas contienen una red compleja a menudo construida a partir de cientos de átomos de carbono, hidrógeno, oxígeno y probablemente nitrógeno que forman subestructuras en forma de anillo y en forma de cadena ".

Los fragmentos de hasta 200 unidades de masa molecular, se crean cuando los granos de hielo golpean el instrumento de análisis de polvo en Cassini a velocidades de aproximadamente 30 000 kilómetros por hora, pero los investigadores creen que antes de la colisión, los granos contienen el original, moléculas aún más grandes, que podría tener pesos moleculares de miles de unidades de masa atómica.

Los científicos calculan la masa molecular, o peso, como la suma de los pesos de los átomos individuales contenidos en la molécula. Previamente, Cassini solo había detectado moléculas orgánicas ligeras en Encelado que eran mucho más pequeñas que los fragmentos encontrados más recientemente.

Estas moléculas tan grandes solo pueden crearse mediante procesos químicos complejos, incluidos los relacionados con la vida. Alternativamente, podrían provenir de material primordial como se encuentra en algunos meteoritos o, más como, ser generado por actividad hidrotermal.

"En mi opinión los fragmentos que encontramos son de origen hidrotermal, habiendo sido procesado dentro del núcleo hidrotermalmente activo de Encelado:en las altas presiones y temperaturas cálidas que esperamos allí, es posible que puedan surgir moléculas orgánicas complejas, "dice Frank.

Simulaciones recientes muestran que se podría generar suficiente calor para impulsar la actividad hidrotermal durante decenas de millones de años a través de la fricción de las mareas si la luna tiene un núcleo poroso con agua del océano filtrándose a través de ella.

Siguiendo este escenario, el material orgánico se inyecta en el océano mediante respiraderos hidrotermales en el suelo del océano de Encelado, algo parecido a los sitios hidrotermales que se encuentran en el fondo de los océanos de la Tierra, que son uno de los posibles entornos que los científicos investigan para el surgimiento de la vida en nuestro propio planeta.

En los océanos de la Tierra Las sustancias orgánicas de aguas más profundas pueden acumularse de manera eficiente en las paredes de las burbujas de aire ascendentes. transportarlos a la superficie donde se dispersan junto con el rocío del mar cuando estalla la burbuja.

Los científicos creen que podría estar ocurriendo un proceso similar en Encelado. Burbujas de gas elevándose a través de decenas de kilómetros de océano, podrían sacar material orgánico de la profundidad donde forman una película delgada que flota en la superficie del océano debajo de la capa helada.

Cuando las burbujas estallan en la superficie, ayuda a dispersar algunos de los orgánicos, junto con un chorro de agua salada del océano. Pequeñas gotas del material orgánico disperso se cubren de hielo cuando el vapor de agua se congela en su superficie, y junto con el rocío helado de agua salada del océano, son expulsados ​​en las plumas y luego detectados por Cassini.

Este es el más reciente de una larga serie de descubrimientos hechos por Cassini que han estado pintando a Encelado como un mundo acuático potencialmente habitable.

Solo con los datos de Cassini, sin embargo, no es posible confirmar el origen exacto de los compuestos orgánicos recién encontrados de los que se derivan los fragmentos observados, ya que el tamaño de los fragmentos se encuentra en el límite máximo que podrían detectar los instrumentos.

"Si pudiéramos visitar Encelado de nuevo, tomaríamos instrumentos que puedan ver las moléculas completas, no solo estos fragmentos, y eso nos diría exactamente qué son y cómo se han creado, "dice Frank.

"Parece que esta misteriosa luna mantendrá este secreto durante algún tiempo, pero está al alcance de una futura misión a Encelado para resolver esta parte del rompecabezas, "agrega Nozair.

Las revelaciones de Cassini también tendrán importantes implicaciones para el próximo JUpiter ICy lunas Explorer de la ESA. Jugo, cuyo lanzamiento está previsto para 2022, con una llegada al sistema de Júpiter en 2029.

Similar a Saturno, Júpiter tiene un sistema complejo de satélites naturales, con tres de los más grandes:Europa, Ganímedes y Calisto:se cree que tiene un océano subterráneo.

"Gracias a la experiencia Cassini, sabremos qué buscar y cómo estudiarlo en el sistema de Júpiter, "dice Nicolas Altobelli, Científico del proyecto Cassini de la ESA que también es responsable del desarrollo de las operaciones científicas de Juice en la ESA.

"Juice continuará la exploración de mundos potencialmente habitables, investigando las condiciones en las que podría haber surgido la vida en nuestro Sistema Solar ".

"Compuestos orgánicos macromoleculares de las profundidades de Encelado" por F. Postberg et al, se publica en Naturaleza .