En los cuerpos helados alrededor de nuestro sistema solar, la radiación emitida por los núcleos rocosos podría romper las moléculas de agua y apoyar a los microbios que comen hidrógeno. Para abordar esta posibilidad cósmica, una Universidad de Texas en San Antonio UTSA y el Instituto de Investigación Southwest SwRI modelaron un proceso natural de craqueo de agua llamado radiólisis y luego aplicaron el modelo a varios mundos con océanos interiores conocidos o sospechosos, incluida la luna de Saturno Encelado, la luna de Júpiter Europa, Plutón y su luna Caronte, así como el planeta enano Ceres.
"Los procesos físicos y químicos que siguen a la radiólisis liberan hidrógeno molecular H2, que es una molécula de interés astrobiológico", dijo Alexis Bouquet, autor principal del estudio publicado en la edición de mayo de Letras del diario astrofísico . Los isótopos radiactivos de elementos como el uranio, el potasio y el torio se encuentran en una clase de meteoritos rocosos conocidos como condritas. Se cree que los núcleos de los mundos estudiados por Bouquet y sus coautores tienen composiciones similares a las condritas. Océanoel agua que penetra la roca porosa del núcleo podría estar expuesta a radiación ionizante y someterse a radiolisis, produciendo hidrógeno molecular y compuestos reactivos de oxígeno.
Bouquet, un estudiante del programa de doctorado conjunto entre el Departamento de Física y Astronomía de UTSA y la División de Ciencia e Ingeniería Espacial de SwRI, explicó que se han encontrado comunidades microbianas sostenidas por H2 en ambientes extremos en la Tierra. Estas incluyen una muestra de agua subterránea encontrada en casi 2millas de profundidad en una mina de oro sudafricana y en respiraderos hidrotermales en el fondo del océano. Eso plantea posibilidades interesantes para la existencia potencial de microbios análogos en las interfaces agua-roca de mundos oceánicos como Encelado o Europa.
"Sabemos que estos elementos radiactivos existen dentro de los cuerpos helados, pero esta es la primera mirada sistemática a través del sistema solar para estimar la radiólisis. Los resultados sugieren que existen muchos objetivos potenciales para la exploración, y eso es emocionante", dice co-autor Dr. Danielle Wyrick, científico principal en la División de Ciencia e Ingeniería Espacial de SwRI.
Una fuente frecuentemente sugerida de hidrógeno molecular en los mundos oceánicos es la serpentinización. Esta reacción química entre roca y agua ocurre, por ejemplo, en respiraderos hidrotermales en el fondo del océano.
El hallazgo clave del estudio es que la radiólisis representa una fuente adicional potencialmente importante de hidrógeno molecular. Si bien la actividad hidrotérmica puede producir cantidades considerables de hidrógeno, en las rocas porosas que a menudo se encuentran debajo del fondo marino, la radiolisis también podría producir cantidades copiosas.
La radiolisis también puede contribuir a la habitabilidad potencial de los mundos oceánicos de otra manera. Además del hidrógeno molecular, produce compuestos de oxígeno que pueden reaccionar con ciertos minerales en el núcleo para crear sulfatos, una fuente de alimento para algunos tipos de microorganismos.
"La radiólisis en el núcleo externo de un mundo oceánico podría ser fundamental para mantener la vida. Debido a que las mezclas de agua y roca están en todas partes en el sistema solar exterior, esta percepción aumenta las probabilidades de que existan bienes inmuebles habitables abundantes", dijo Bouquet.
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Materiales proporcionado por Instituto de Investigación del Sudoeste . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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