"Lo que se entrego en Encelado es un regalo potencial de ver la vida en el Sistema Solar exterior"

Fecha 25/9/2013 17:40:00 | Tema: Adolfo Gandin Ocampo

En esos océanos de hielo de la luna de Saturno, Encelado podrían estar nuestros vecinos extraterrestres más cercanos.
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Nave espacial Cassini de la NASA captur√≥ esta foto cuando se qued√≥ a 25 kilometros de la superficie de Encelado en 2008. Las fracturas, pliegues y crestas en la superficie son los sellos distintivos de una notable actividad tect√≥nica de un mundo relativamente peque√Īo. Algunas partes de las fracturas de las 'rayas del tigre "son visibles abajo a la derecha, rodeada por un cintur√≥n circumpolar de las monta√Īas. Cr√©dito: NASA

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Ing. Adolfo Gandin Ocampo

Imagen Original
DESDE LA DISTANCIA, la luna de Saturno Encelado parece una bola blanca con mucha vegetaci√≥n. Blanco, redondo y con hielo, es una esfera de 500 kilometros que podr√≠a acurrucarse bien entre Melbourne y Sydney con un par de cientos de kil√≥metros para ahorrar. Es el nombre de un gigante de la mitolog√≠a griega, pero no es realmente tan grande. Saturno solo tiene cinco lunas m√°s grandes. Pero tal vez hay m√°s en el nombre que simplemente su tama√Īo.

En la tradici√≥n griega, el gigante Encelado fue enterrado debajo del Monte Etna en Italia, uno de los volcanes m√°s activos del mundo. En algunas versiones de la historia, alimenta con su aliento e incendia la monta√Īa. Aunque nadie pod√≠a haber previsto cuando el astr√≥nomo brit√°nico William Herschel vio a Enc√©lado en 1789, resulta que la luna no tan gigante se comporta en cierto modo como un enorme volc√°n.

"Es la √ļnica luna inequ√≠vocamente criovolcanica activa en el Sistema Solar", dice Dennis Matson, cient√≠fico planetario del Laboratorio de Propulsi√≥n a Chorro de la NASA en Pasadena, California, que ha pasado a√Īos buscando volcanes en las lunas de Saturno y J√ļpiter.

No es que esto significa que es un extraterrestre Etna. Como su nombre indica, criovolcanes no producen magmas ardientes ni incineran todo a su paso. Si hacen erupción magmas (y los de Encelado no) que producen lavas que se solidifican en materiales como el hielo, no rocosa. En lugar de la voladura de ceniza y vapor de agua sobrecalentado, Encelado produce chorros similares a géiseres de espículas de hielo y vapor frío - un poco como en el Parque Nacional Yellowstone de Estados Unidos, excepto lo congelado.

Los descubrimientos sobre Encelado han sido sorprendentes para los astrónomos que buscan vida extraterrestre. Olvídensen de Marte - el frío de Encelado podría ser el mejor lugar del Sistema Solar para buscar extraterrestres.

NO SE SAB√ćA MUCHO sobre Encelado hasta 1980 y 1981, cuando dos naves espaciales Voyager de la NASA pasar√≥n a 200 mil kilometros de √©l en su gran gira por el exterior del Sistema Solar. Incluso entonces, las c√°maras espaciales de la √©poca no eran lo suficientemente buenas para revelar mucho m√°s que lo b√°sico.

Una de ellas fue que la superficie,es una bola blanca suave, inusualmente libre de cráteres - un signo de actividad geológica reciente. Además, las Voyager descubrierón que las órbitas de Encelado en el corazón del tenue anillo E de Saturno (tan débil que ni siquiera fue visto hasta 1967), plantea la posibilidad de que el material se escapa de la superficie de la bola blanca. Pero no fue hasta la nave espacial Cassini de la NASA inició una serie de estrechas sobrevuelos en 2005 que Encélado emergió como uno de los mundos más fascinantes del Sistema Solar.

Uno de los primeros descubrimientos fue las extra√Īas bandas azuladas cerca del polo sur, apodados r√°pidamente 'rayas de tigre'. Hab√≠a cuatro m√°s importantes, ahora llevan el nombre de las ciudades de Arabia : Alejandr√≠a, El Cairo, Bagdad y Damasco.
Un par de meses m√°s tarde, un posterior sobrevuelo revel√≥ que las rayas de tigre no eran m√°s que grietas de 130 kilometros de largo en la fachada helada de Encelado, que estaban calientes. O por lo menos caliente para los est√°ndares de una luna sin aire a 1400000000 kilometros del Sol, donde la temperatura media es de alrededor de -200 ¬į C. En algunos lugares, las rayas de tigre ahora se han medido con temperaturas de hasta -95 ¬į C, fuertes se√Īales de una fuente de calor interna.

El mayor hallazgo lleg√≥ m√°s tarde ese a√Īo, cuando los cient√≠ficos de Cassini lanzaron una foto que muestra una nube de polvo a contraluz en chorro de las regiones del polo sur de Encelado, justo encima de las rayas de tigre. Casi parec√≠a como si la luna estaba propulsada por cohete, disparando hacia el norte de su √≥rbita. Eso no es realmente el caso, por supuesto. Por el contrario son de criovolc√°n,estos g√©iseres ahora se sabe que arrojan 200 kg de vapor de agua y part√≠culas de hielo en el espacio cada segundo - suficiente para llenar una piscina ol√≠mpica cada pocas horas.

Encelado hab√≠a golpeado el gran momento astron√≥mico porque en el instante en cuesti√≥n era si estos chorros est√°n compuestos de agua y hielo, ¬Ņsignifica que hay agua l√≠quida debajo de la superficie de la luna helada? Y si es as√≠, podr√≠a existir tambi√©n la vida?

DESDE 2005, LA CASSINI ha hecho una docena más de sobrevuelos, con un total de 28 programados antes de que la misión termine en 2017. Algunos han caído tan cerca como 21 kilometros a la superficie, volando a través del corazón de la pluma. Otros han fotografiado el terreno circundante, hecho mapas térmicos cada vez más detallados o espectroscopios utilizado para analizar la composición, la velocidad y la densidad de los granos de polvo de la pluma de gas.

En el proceso, los cient√≠ficos han descubierto que las rayas de tigre emiten una enorme cantidad de energ√≠a - unos 16 gigavatios: equivalente a varios reactores nucleares de gran tama√Īo. Ellos tambi√©n han detectado toda una guiso de compuestos interesantes en el penacho: amoniaco, metano, di√≥xido de carbono, cianuro de hidr√≥geno, formaldeh√≠do, acetileno y otros hidrocarburos.

"Encelado tiene agua l√≠quida, carbono org√°nico, nitr√≥geno [en forma de amoniaco] y una fuente de energ√≠a", dijo el astrobi√≥logo de la NASA Chris McKay mayo 2011 en Mountain View, California, en una reuni√≥n de un peque√Īo grupo de cient√≠ficos llamado el Encelado Grupo Focus. A excepci√≥n de la Tierra, agreg√≥, "no hay otro ambiente en el Sistema Solar donde podemos hacer todas esas alegaciones".

La gran pregunta, por supuesto, es lo que está produciendo los penachos. La energía en sí probablemente proviene de flexión gravitacional, que se mueve a través de Encelado por el enorme campo gravitatorio de Saturno. Eso hace que los materiales interiores de la luna para frotar una contra otra, generando calor. Pero incluso si también lanza en la energía de la desintegración radiactiva, no parece haber suficiente calor para conducir las plumas de forma indefinida, dijo Francis Nimmo, científico planetario de la Universidad de California, Santa Cruz, en otra charla en el Grupo de Enfoque reunión.

MUCHOS CIENT√ćFICOS creen que ENCELADO y sus las plumas no operan de forma continua, sino que siguen lo que los ingenieros llaman un ciclo de trabajo, en el que se encienden y se apagan a intervalos, almacenando energ√≠a para las futuras erupciones durante los periodos de reposo intermedios.

"La producción de energía sugiere que no puede estar activo más de un 10% del tiempo - por lo menos en la escala actual", dijo Frank Postberg, físico de la Universidad de Heidelberg, Alemania.

Nadie sabe cu√°nto tiempo el 'on' ciclo puede durar. Lo √ļnico que sabemos con certeza es que los g√©iseres han estado a todo volumen desde que los vio Cassini por primera vez hace siete a√Īos. Tambi√©n es una buena suposici√≥n de que, puesto que de hecho parecen alimentar el anillo E, que han ido por lo menos desde el anillo fue visto por primera vez, hace 55 a√Īos. De hecho, han sido supuestamente activos el tiempo suficiente para que el anillo E que conocemos se ha formado - un proceso de estimaciones tomar√≠an en alguna parte entre algunos cientos y "tal vez" mil a√Īos.

Pero tal vez hay otro marcador, afirma Paul Schenk, un científico planetario del Instituto Lunar y Planetario en Houston, Texas.

Cuando las plumas están operando, Encelado no es sólo un mundo sin aire frío, que en realidad tiene el clima - frío y soleado, con una probabilidad de ráfagas de nieve. Esto se debe a que muchos de los granos de hielo expulsadas de los géiseres se mueven más lentamente que 239m por segundo la velocidad de escape de Encelado. "La gran mayoría, pensamos que, vuelven a la superficie", dice Carolyn Porco, líder del equipo de imagen de Cassini y líder del Grupo Focus.

Pero la nevada no se distribuye uniformemente en el terreno circundante. Por el contrario, los efectos duales de Encélado y de la gravedad de Saturno se concentran en dos bandas estrechas, que se extienden cientos de kilómetros hacia el norte de la zona de Tigre-raya, un equipo dirigido por Sascha Kempf, del Instituto Max Planck en Alemania, calculo en un estudio de 2010 en el revista Icarus.

En base a esto, Schenk fue en busca de acumulaciones de nieve. Usando las fotos de mayor resolución disponible de las zonas de lluvia radiactiva, se encontró con una x región kilometro 20 20 donde las fotos fueron tomadas desde dos ángulos, lo que le permite construir mapas en 3-D.

Lo que encontró fue una zona cuya topografía fue de contornos redondeados indicativos de nieve profunda, con los contornos fantasmales de características subyacentes en horas pico . "Es diferente a lo que se ve en otras áreas que han sido fotografiados en alta resolución", dice. "Los que tenían un detalle increíble por todas partes. Esto es mucho más suave ".

Mejor a√ļn, inform√≥ en octubre de 2011 en una reuni√≥n conjunta de las sociedades planetarias europeas y americanas en Nantes, Francia, el √°rea fue cortada por profundos ca√Īones, el mayor de los cuales fue de 500m de profundidad y 1,5 kilometros de ancho. En cuanto a esto, no pudo encontrar la l√≠nea en la nieve yac√≠a sobre la roca firme, lo que le permite calcular su profundidad. "Tengo un espesor de 125 metros", dice. "M√°s o menos 50mts Var√≠a ".

ESO ES UN MONT√ďN DE NIEVE Y EN cualquier lugar. Pero en Encelado es enorme, porque los modelos de Kempf no muestran la nieve cayendo a ventisca. M√°s bien, su equipo calcula que, incluso en las zonas m√°s profundas que se estaba acumulando a una tasa de s√≥lo un mil√≠metro cada 1.500 a√Īos. A ese ritmo, se necesitar√≠an 150 millones a√Īos a acumularse 100m.

Tasa de acumulaci√≥n de Kempf se basa en la suposici√≥n de que el material que cae de nuevo a la superficie se comprimi√≥ , que es m√°s denso que la nieve. Pero incluso si la nieve es mucho m√°s esponjoso, se necesitar√≠an decenas de millones de a√Īos en llegar a las profundidades observadas, dice Schenk.

"Este es un nuevo orden toda limitaciones para el tiempo que las plumas han estado activos", a√Īade Postberg. "Es un gran paso desde mil a 10 millones de a√Īos."

Y cuanto más tiempo los géiseres han estado activos, mayores serán las posibilidades de que la vida podría haber tenido tiempo de evolucionar.

La vida como la conocemos, sin embargo, tiene necesidades de agua en estado líquido, no nieve, y el mero hecho de que las rayas de tigre son de chorro de hielo y vapor de agua no significa que hay líquido debajo. Es posible que los géiseres son producidos por procesos de "secas", como la sublimación de las paredes de los orificios de ventilación que los alimentan (un proceso en el que el hielo se evapora directamente en vapor, sin llegar lo suficientemente caliente para fundir). O bien, puede provenir de un proceso más exótico, por la descomposición de las capas del subsuelo de depósitos de clatrato (un tipo de compuesto de hielo de un enrejado en forma de jaula, de tejido apretado lo suficiente como para atrapar las moléculas de gas).

AMBOS PROCESOS SE PRODUCEN EN LA TIERRA. Los pescadores suelen sacar a relucir que contienen clatratos de metano (tambi√©n llamados hidratos de metano) en las aguas del √Ārtico, observ√°ndolos se descomponen en el agua y el metano. Los pobladores de Groenlandia utilizan la sublimaci√≥n de ropa secada al aire en d√≠as fr√≠os y soleados, cuando las temperaturas son bajo cero.

Estos procesos producen principalmente vapor de agua, no cristales de hielo, dice Andrew Ingersoll, científico planetario del Instituto de Tecnología de California en Pasadena, California.

Resulta que no es fácil de conseguir que el vapor para volver a condensarse en los cerca de 50/50 mezcla de hielo y vapor de sus estudios han encontrado que chorro de la superficie. "Es difícil de conseguir relaciones a gas sólido de más del 1%", dijo en la reunión del Grupo Focus.

Ingersoll cree un modelo mejor son los astronautas "Recipientes de orina" en el espacio. "Si usted lanza una gran mancha de l√≠quido en vac√≠o, no se va a congelar en un gran trozo de hielo", dice. "Va a romper y explotar en una nube de part√≠culas m√°s peque√Īas."

Otro golpe a las teorías "secos" de la formación de la estela proviene del descubrimiento de que los cristales de hielo contienen sal - un hallazgo anunciado por el equipo de Postberg en junio de 2011 en la revista Nature, basado en el análisis espectroscópico de las partículas 'impacto parpadea en Analizador de Polvo Cósmico de Cassini, cuando la nave voló a través de la pluma.

Sal, dice, es muy dif√≠cil de explicar a partir de modelos plumas "secos". Por el contrario, su presencia es fuerte evidencia de que los granos de hielo que comenz√≥ como burbujas de la espuma efervescente de una salada, oc√©ano subsuperficial, rica en gases disueltos. Se le ha llamado el modelo de "oc√©ano Perrier ", dice Matson, quien se√Īala que el oc√©ano comienza a burbujear cuando algo rompe el hielo que lo recubre. "Cuando usted hace estallar la tapa, las burbujas suben."

Matson compara la presencia de la sal de la playa en un día ventoso. "Cuando el surf es, hay una gran cantidad de aerosol", dice. "Se puede oler la sal en el aire."

No toda la evidencia apunta a agua l√≠quida, sin embargo. Hunter Waite, un f√≠sico espacial del Instituto de Investigaci√≥n del Suroeste, San Antonio, Texas, se√Īala que la pluma tambi√©n contiene compuestos como el cianuro de hidr√≥geno, que son incompatibles con una fuente de l√≠quido. Eso es porque, si estos compuestos se hab√≠an conocido nunca el agua l√≠quida, que deber√≠an haber reaccionado para producir otros compuestos, sin embargo, que no se encuentran.

Waite se cuida de se√Īalar, sin embargo, que no est√° atacando el modelo en agua l√≠quida. "No podemos decir que todas las cosas son consistentes con agua l√≠quida", dice. "Algunos lo son y otros no." Una posibilidad, dice, es que los productos qu√≠micos en las plumas pueden provenir de m√ļltiples procesos, todo funcionando a la vez.

INCLUSO SI ENCELADO TIENE AGUA L√ćQUIDA, eso no es prueba de que tiene vida. Para responder a esta pregunta, dice Larry Esposito, cient√≠fico planetario de la Universidad de Colorado, Boulder, los cient√≠ficos necesitan encontrar biomarcadores qu√≠micos - que parecen tener lugar de origen biol√≥gico geof√≠sicos.

Eso no es una misión fácil en un mundo donde los organismos, si es que existen, vivirían en los lagos subterráneos, lagunas y océanos donde la luz solar no penetra y la fotosíntesis no es una opción.

Una posibilidad, dice McKay, es un "sistema metan√≥geno 'en el que los microorganismos viven haciendo tanto la energ√≠a como los bloques de construcci√≥n biol√≥gicos sintetizando metano a partir de di√≥xido de carbono. Es particularmente encari√Īado con esta idea, ya que podr√≠a ser sostenible durante per√≠odos de tiempo muy largos si los procesos geol√≥gicos pueden reciclar el metano producido por las bacterias en zonas donde la temperatura exceda de 500 ¬į C. "Que se descompone el metano", dice. "Te est√°s convirtiendo calor geoqu√≠mica en sustancias qu√≠micas y los organismos est√°n comiendo los productos qu√≠micos."

Ronald Oremland, biogeoquímico microbiana en la oficina del Servicio Geológico de EE.UU. en Menlo Park, California, cree que una mejor fuente de alimento sería acetileno.

Existen organismos que se alimentan de acetileno en la Tierra, se√Īala. Y, se√Īala, este producto qu√≠mico (utilizado como combustible de soldadura antorcha en la Tierra) tambi√©n se produce en los cometas. Si hay suficiente en Encelado, dice, podr√≠a ser "comida r√°pida" para los microbios - una fuente de alimento primordial en la que los errores Encelado puede que sigan estando mordisqueando.

ACETILENO YA HA sido reportado por los instrumentos de la Cassini. Sin embargo, para vincularlo a los organismos que se alimentan de acetileno, dice, los científicos necesitan encontrar los subproductos del metabolismo de acetileno, tales como acetato y acetaldehído.

Otros posibles biomarcadores son los aminoácidos, especialmente si se puede probar para quiralidad - las cantidades relativas de espejo-imagen formada formas conocidas como isómeros D y L. Los procesos abióticos tienden a producir una mezcla uniforme de los dos. Los biológicos favorecen a uno u otro. En la Tierra las versiones L son favorecidos, pero no hay razón para la vida extraterrestre no podía hacer lo contrario. "Si encontramos aminoácidos y hay una fuerte preferencia quiral, eso es una evidencia persuasiva de un origen biológico", dice McKay.

Otro marcador, McKay y Oremland est√°n de acuerdo, ser√≠a la proporci√≥n de dos is√≥topos estables de carbono, 12 C y 13 C, en compuestos emitidos por el penacho. Esto se debe a los procesos biol√≥gicos producen compuestos ligeramente enriquecido en 12 C en comparaci√≥n con los no biol√≥gicos. Prueba 12 C / 13 C relaciones, de hecho, es una manera de autoridades deportivas coger atletas drogas enga√Īo, porque las hormonas sint√©ticas, producidas en un laboratorio, tienen diferentes proporciones de los producidos por los organismos propios del deportista.

Nada de esto, sin embargo, se puede hacer con instrumentos de Cassini. Tales pruebas podrían requerir un retorno a Saturno, ya sea con una nueva sonda Encelado especializada o un cuestas en una misión para luna gigante de Saturno Titán, también en la lista de deseos para una nueva visita.

"Lo que se entreg√≥ en Encelado es un regalo potencial de ver la vida en el Sistema Solar exterior", dice Oremland. "Lo atractivo de Encelado es que tiene algunas de las condiciones para la vida. Hay agua l√≠quida bajo el hielo. Parece que ha sido por un largo tiempo. ¬ŅPor cu√°nto tiempo, nadie lo sabe. Cien millones de a√Īos? Un mil millones? Eso es mucho tiempo para que la vida se va, siempre hay algo para comer. "



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