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Buscador de vida en Encélado

Vista de Encélado tomada por la Voyager 2 en 1981: surcos verticales de Samarcanda (centro inferior); cráteres de Alí Babá y Aladino (arriba a la izquierda)

Enceladus Life Finder ( ELF ) es un concepto de misión de astrobiología propuesto para una nave espacial de la NASA destinada a evaluar la habitabilidad del océano acuático interno de Encelado , que es la sexta luna más grande de Saturno [1] [2] de al menos 146 lunas en total, y aparentemente similar en composición química a los cometas . [3] La sonda espacial orbitaría Saturno y volaría a través de las columnas de géiseres de Encelado varias veces. Estaría alimentada por energía suministrada por paneles solares en la nave espacial .

Descripción general

Polo sur de Encélado: los géiseres rocían agua desde muchos lugares a lo largo de la formación de "rayas de tigre" .

La misión Enceladus Life Finder fue propuesta por primera vez en 2015 para la financiación de la Misión Discovery 13 , [2] y luego fue propuesta en mayo de 2017 para la Misión 4 del programa New Frontiers de la NASA , [4] [5] [6] pero no fue seleccionada. [7]

Si se la selecciona en otra oportunidad futura, la misión ELF buscaría biofirmas y biomoléculas en los géiseres de Encélado. Los chorros del polo sur expulsan agua, sales y moléculas orgánicas a decenas de kilómetros sobre la superficie de la luna desde un océano regional subterráneo. La hipótesis es que el agua se calienta por respiraderos térmicos similares a los que se encuentran en las profundidades de los océanos de la Tierra. Los instrumentos de ELF medirían los aminoácidos (los componentes básicos de las proteínas ), analizarían los ácidos grasos y determinarían si el metano (CH 4 ) encontrado en las columnas podría haber sido producido por organismos vivos . [2]

En 2008, la sonda Cassini atravesó una columna de humo y analizó el material con su espectrómetro de masas neutral . La sonda detectó compuestos orgánicos simples, como metano (CH4 ) , monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO2 ) , nitrógeno y compuestos orgánicos complejos . [8] Cassini también detectó sodio y potasio en una concentración que implica un océano líquido salado. [8] Sin embargo, Cassini no tenía el equipo con la sensibilidad necesaria para realizar análisis directos. [1] [8]

El 14 de diciembre de 2023, los astrónomos informaron del descubrimiento por primera vez, en las columnas de Encélado, de cianuro de hidrógeno , una posible sustancia química esencial para la vida tal como la conocemos, así como otras moléculas orgánicas , algunas de las cuales aún están por identificar y comprender mejor. Según los investigadores, "estos compuestos [recién descubiertos] podrían sustentar potencialmente las comunidades microbianas existentes o impulsar la síntesis orgánica compleja que conduce al origen de la vida ". [9] [10]

Concepto de misión

Mapa compuesto de la región polar sur de Encélado que muestra grietas denominadas "rayas de tigre" donde se ubican los géiseres.

La misión Enceladus Life Finder (ELF) investigaría las implicaciones de los descubrimientos de 2005 de la sonda Cassini sobre chorros activos y la existencia de un océano en Encelado. El concepto de la misión haría que la sonda ELF volara entre 8 y 10 veces a través de columnas de agua lanzadas sobre el polo sur de Encelado durante un período de 3 años. [2] Los géiseres podrían proporcionar un acceso fácil para tomar muestras del océano subterráneo de la luna y, si hay vida microbiana en él, las partículas de hielo del mar podrían contener la evidencia que los astrobiólogos necesitan para identificarlas. [11] El investigador principal es Jonathan Lunine de la Universidad de Cornell en Ithaca, Nueva York.

Objetivos

Los objetivos de la misión se derivan directamente del estudio decenal más reciente: en primer lugar, determinar las fuentes primordiales de materia orgánica y los sitios de síntesis orgánica en la actualidad; y en segundo lugar, determinar si existen hábitats actuales en Encélado donde podrían existir las condiciones para la vida hoy, y si existe vida allí ahora. [1] Para lograr estos objetivos, la misión ELF tiene tres objetivos: [1]

  1. Medir la abundancia de un conjunto cuidadosamente seleccionado de especies neutrales, algunas de las cuales fueron detectadas por Cassini , para determinar si los compuestos orgánicos y volátiles provenientes de Encélado han sido alterados térmicamente con el tiempo.
  2. Determinar los detalles del ambiente marino interior ( pH , estado de oxidación , energía química disponible y temperatura) que permitan caracterizar la capacidad de albergar vida en el interior.
  3. Buscar indicios de que los compuestos orgánicos son el resultado de procesos biológicos a través de tres tipos independientes de mediciones químicas que son ampliamente reconocidas como diagnósticas de vida.

Carga útil científica propuesta

Impresión artística de una posible actividad hidrotermal en Encélado.

La sonda ELF utilizaría dos espectrómetros de masas para evaluar la habitabilidad del entorno oceánico interior. La carga útil estaría formada por el MASPEX y el ENIJA, optimizados para analizar respectivamente el gas y los granos: [1] [8]

La sonda Cassini ha medido pequeñas partículas de sílice , normalmente formadas a 90 °C o más, que fluyen desde Encélado. [12] El tamaño y la composición de las partículas sugieren que provienen de la actividad hidrotermal actual , [13] [14 ] [15] [16] donde el océano de la luna se encuentra con la roca subyacente, un hábitat privilegiado para la vida. [12] [17]

Los instrumentos de ELF realizarían tres tipos de pruebas para minimizar la ambigüedad involucrada en la detección de vida. [1] [8] La primera buscaría una distribución característica de aminoácidos (los componentes básicos de las proteínas ). La segunda prueba determinaría si la distribución del número de carbonos en los ácidos grasos o isoprenoides está sesgada hacia una regla particular (par, impar o divisible por un entero pequeño). La tercera mediría las proporciones isotópicas de carbono e hidrógeno , junto con la abundancia de metano en relación con otros alcanos, para evaluar si los valores caen dentro del rango de los procesos biológicos. [8]

Véase también

Referencias

  1. ^ abcdef Lunine, Jonathan I.; Waite, Jack Hunter Jr.; Postberg, Frank; Spilker, Linda J. (2015). Enceladus Life Finder: La búsqueda de vida en una luna habitable (PDF) . 46.ª Conferencia de Ciencia Lunar y Planetaria (2015). Houston (TX): Instituto Lunar y Planetario.
  2. ^ abcd Clark, Stephen (6 de abril de 2015). «Diverse destinations regarded for new interplanetary probe» (Diversos destinos considerados para la nueva sonda interplanetaria). Space Flight Now . Consultado el 7 de abril de 2015 .
  3. ^ Battersby, Stephen (26 de marzo de 2008). «La luna de Saturno, Encélado, sorprendentemente parecida a un cometa». New Scientist . Consultado el 16 de abril de 2015 .
  4. ^ Cofield, Calla (14 de abril de 2017). "Fuente de energía del subsuelo de Encélado: qué significa para la búsqueda de vida". Space.com .
  5. ^ Chang, Kenneth (15 de septiembre de 2017). "¿De regreso a Saturno? Se proponen cinco misiones para seguir a Cassini". The New York Times .
  6. ^ Mann, Adam (2017). «Funcionamiento interno: los mundos oceánicos helados ofrecen oportunidades para encontrar vida». Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 114 (18): 4566–4568. Bibcode :2017PNAS..114.4566M. doi : 10.1073/pnas.1703361114 . ISSN  0027-8424. PMC 5422794 . PMID  28461387. 
  7. ^ Glowatz, Elana (20 de diciembre de 2017). "La misión New Frontier de la NASA buscará vida extraterrestre o revelará la historia del sistema solar". IB Times .
  8. ^ abcdef Lunine, Jonathan I. "Buscando vida en el sistema de Saturno: Buscador de vida en Encélado" (PDF) . Equipo ELF . Instituto Lunar y Planetario . Consultado el 7 de abril de 2015 .
  9. ^ Chang, Kenneth (14 de diciembre de 2023). «Un gas venenoso sugiere potencial para la vida en una luna oceánica de Saturno: un investigador que ha estudiado el mundo helado dijo que «las perspectivas de desarrollo de la vida son cada vez mejores en Encélado»». The New York Times . Archivado desde el original el 14 de diciembre de 2023. Consultado el 15 de diciembre de 2023 .
  10. ^ Peter, Jonah S.; et al. (14 de diciembre de 2023). "Detección de HCN y química redox diversa en la columna de Encélado". Nature Astronomy . arXiv : 2301.05259 . doi :10.1038/s41550-023-02160-0. Archivado desde el original el 15 de diciembre de 2023. Consultado el 15 de diciembre de 2023 .
  11. ^ Gronstal, Aaron (30 de julio de 2014). «Encelado en 101 géiseres». Instituto de Astrobiología de la NASA . Archivado desde el original el 16 de agosto de 2014. Consultado el 8 de abril de 2015 .
  12. ^ ab Witze, Alexandra (11 de marzo de 2015). "Indicios de fuentes termales hallados en una luna de Saturno". Nature News . Consultado el 7 de abril de 2015 .
  13. ^ "El océano en Encélado podría albergar actividad hidrotermal". SpaceRef . 11 de marzo de 2015.
  14. ^ Platt, Jane; Bell, Brian (3 de abril de 2014). «Los activos espaciales de la NASA detectan un océano en el interior de la luna de Saturno». NASA . Consultado el 3 de abril de 2014 .
  15. ^ Menos, L.; Stevenson, DJ; Parisi, M.; Hemingway, D.; Jacobson, RA; Lunine, Jonathan I.; Nimmo, F.; Armstrong, JW; Asmar, suroeste; Ducci, M.; Tortora, P. (4 de abril de 2014). "El campo de gravedad y la estructura interior de Encelado" (PDF) . Ciencia . 344 (6179): 78–80. Código Bib : 2014 Ciencia... 344... 78I. doi : 10.1126/ciencia.1250551. PMID  24700854. S2CID  28990283.
  16. ^ Amos, Jonathan (3 de abril de 2014). «La luna de Encélado de Saturno esconde un 'gran lago' de agua». BBC News . Consultado el 7 de abril de 2014 .
  17. ^ Anderson, Paul Scott (13 de marzo de 2015). «Cassini encuentra evidencia de actividad hidrotermal en la luna Encélado de Saturno». AmericaSpace . Consultado el 7 de abril de 2015 .