Un equipo internacional liderado por Max Craddock, del Instituto de Ciencias de Tokio, presenta avances que amplían el conocimiento sobre las reacciones químicas posibles en el océano subterráneo de Encélado, una de las lunas más estudiadas de Saturno.
En experimentos de laboratorio descritos en la publicación en Icarus, los investigadores reprodujeron de forma sistemática las condiciones subglaciales de la luna para evaluar su capacidad de formar compuestos que en la Tierra se consideran relevantes para el origen de la vida.
Los resultados vinculan la química interna simulada con las mediciones de la sonda Cassini y apoyan la idea de que Encélado podría albergar un entorno con moléculas orgánicas complejas; según Craddock, estos avances facilitan la interpretación de futuros hallazgos y la evaluación de la habitabilidad de la luna.
Más datos del estudio
En la fase final, la combinación de procesos hidrotermales simulados y ciclos de congelación generó moléculas clave, entre ellas aminoácidos como la glicina, además de aldehídos y nitrilos.
Los experimentos emplearon un espectrómetro de masas láser diseñado para emular el analizador de polvo cósmico de Cassini, mostrando una coincidencia notable entre los productos sintetizados en el laboratorio y los compuestos detectados en la columna de partículas expulsada desde el polo sur de Encélado.
Esto sugiere que algunos de los aminoácidos y otras moléculas observadas por Cassini entre 2004 y 2017 pueden originarse por química interna del océano; muchos de esos compuestos se consideran precursores de biomoléculas más complejas.
No obstante, los experimentos no reprodujeron otras moléculas orgánicas de mayor tamaño detectadas por Cassini.
La ausencia de esos compuestos en el laboratorio indica que podrían intervenir reacciones catalíticas más intensas a temperaturas mayores de las simuladas, o que ciertos materiales provienen de componentes primigenios heredados durante la formación de la luna, según explica Craddock.
El interés por Encélado aumentó tras confirmar que bajo su capa de hielo existe un océano subterráneo, evidenciado por columnas de vapor y partículas de hielo que emergen de fracturas en la superficie.
Esas erupciones no solo alimentan el anillo E de Saturno, sino que ofrecen una ventana accesible para la exploración astrobiológica remota del océano subsuperficial.
Los instrumentos de Cassini, como espectrómetros de masas y espectrógrafos ultravioleta, permitieron cartografiar de forma preliminar la composición del material eyectado y del entorno inmediato alrededor de la luna.
Una cuestión clave entre astrobiólogos era determinar si los compuestos complejos detectados se formaron en el propio océano de Encélado o si proceden de materia antigua incorporada durante su formación.
La metodología del estudio fue novedosa: en lugar de limitarse a comparar composiciones, el equipo recreó en laboratorio una mezcla química inspirada en compuestos sencillos observados en la columna, como amoníaco y cianuro de hidrógeno.
Dicha mezcla se sometió a altas presiones en un reactor y a ciclos alternos de calentamiento y congelación, buscando imitar el efecto de las fuerzas de marea que deforman y calientan periódicamente el hielo de la luna.
Esos ciclos dinámicos —episodios de calentamiento por energía de marea seguidos de periodos de congelación— demostraron ser determinantes para la síntesis eficiente de precursores orgánicos.
Craddock señaló que el análisis por espectrometría de masas de las muestras congeladas produjo perfiles espectrales virtualmente indistinguibles de los registrados por Cassini.
Con este enfoque se acorta la distancia experimental entre los modelos de química oceánica desarrollados en la Tierra y las señales obtenidas en entornos planetarios distantes, además de aportar criterios para interpretar datos de instrumentos análogos en futuras misiones.
El estudio resalta el papel de los mecanismos de congelación en la formación de aminoácidos simples como la glicina, lo que ayuda a explicar su presencia en las muestras de Cassini.
Sin embargo, la incapacidad para reproducir ciertos organógenos mayores sugiere la necesidad de ampliar el rango de condiciones experimentales o considerar la contribución de materia primordial de la luna.
Estos resultados orientan el diseño de instrumentos para próximas misiones que busquen compuestos orgánicos y posibles trazas bioquímicas en Encélado y otros mundos oceánicos del Sistema Solar.
Según Craddock, para futuras misiones será importante contar con detectores capaces de verificar aminoácidos y discernir si los compuestos orgánicos complejos reflejan una química interna activa o material antiguo.
Actualmente no hay misiones confirmadas a Encélado ni a los anillos de Saturno, por lo que estudios de laboratorio como este, liderado por un equipo germano-japonés, son un puente esencial entre los datos de Cassini y la exploración futura del océano oculto bajo el hielo de Encélado.
