Utilizando datos de la nave espacial Cassini de la NASA, los científicos del Southwest Research Institute SwRI modelaron procesos químicos en el océano subsuperficial de la luna de Saturno, Encelado. Los estudios indican la posibilidad de que un menú metabólico variado podría sustentar una comunidad microbiana potencialmente diversa en el agua líquidaocéano bajo la fachada helada de la luna.
Antes de su salida de órbita en septiembre de 2017, Cassini tomó muestras de la columna de granos de hielo y vapor de agua que brotaban de las grietas en la superficie helada de Encelado, descubriendo hidrógeno molecular, una fuente potencial de alimento para los microbios. Un nuevo artículo publicado en la ciencia planetariaLa revista Icarus explora otras posibles fuentes de energía.
"La detección de hidrógeno molecular H2 en la columna indicó que hay energía libre disponible en el océano de Encelado", dijo la autora principal Christine Ray, que trabaja a tiempo parcial en SwRI mientras realiza un doctorado en física.de la Universidad de Texas en San Antonio. "En la Tierra, aeróbicos o que respiran oxígeno, las criaturas consumen energía en materia orgánica como glucosa y oxígeno para crear dióxido de carbono y agua. Los microbios anaeróbicos pueden metabolizar el hidrógeno para crear metano. Toda la vida puedeser destilado a reacciones químicas similares asociadas con un desequilibrio entre compuestos oxidantes y reductores. "
Este desequilibrio crea un gradiente de energía potencial, donde la química redox transfiere electrones entre especies químicas, con mayor frecuencia con una especie sometida a oxidación mientras que otra especie sufre reducción. Estos procesos son vitales para muchas funciones básicas de la vida, incluidas la fotosíntesis y la respiración. Por ejemplo, el hidrógeno es una fuente de energía química que sustenta a los microbios anaeróbicos que viven en los océanos de la Tierra cerca de los respiraderos hidrotermales. En el fondo oceánico de la Tierra, los respiraderos hidrotermales emiten fluidos calientes, ricos en energía y cargados de minerales que permiten que prosperen ecosistemas únicos repletos de criaturas inusuales.Investigaciones anteriores encontraron evidencia creciente de respiraderos hidrotermales y desequilibrio químico en Encelado, lo que sugiere condiciones habitables en su océano subsuperficial.
"Nos preguntamos si otros tipos de vías metabólicas también podrían proporcionar fuentes de energía en el océano de Encelado", dijo Ray. "Debido a que eso requeriría un conjunto diferente de oxidantes que aún no hemos detectado en la columna de Encelado, realizamosmodelado químico para determinar si las condiciones en el océano y el núcleo rocoso podrían apoyar estos procesos químicos ".
Por ejemplo, los autores analizaron cómo la radiación ionizante del espacio podría crear los oxidantes O2 y H2O2, y cómo la geoquímica abiótica en el océano y el núcleo rocoso podría contribuir a los desequilibrios químicos que podrían apoyar los procesos metabólicos. El equipo consideró si estos oxidantes podríanse acumulan con el tiempo si los reductores no están presentes en cantidades apreciables. También consideraron cómo los reductores acuosos o los minerales del fondo marino podrían convertir estos oxidantes en sulfatos y óxidos de hierro.
"Comparamos nuestras estimaciones de energía libre con los ecosistemas de la Tierra y determinamos que, en general, nuestros valores de metabolismos aeróbicos y anaeróbicos cumplen o superan los requisitos mínimos", dijo Ray. "Estos resultados indican que la producción de oxidantes y la química de la oxidación podrían contribuir aapoyando la vida posible y una comunidad microbiana metabólicamente diversa en Encelado ".
"Ahora que hemos identificado posibles fuentes de alimentos para los microbios, la siguiente pregunta es '¿cuál es la naturaleza de los compuestos orgánicos complejos que salen del océano?'", Dijo el Dr. Hunter Waite, director del programa SwRIcoautor del nuevo artículo, haciendo referencia a un online Naturaleza artículo escrito por Postberg et al. En 2018. "¡Este nuevo artículo es otro paso para comprender cómo una luna pequeña puede sostener la vida de maneras que superan por completo nuestras expectativas!"
Los hallazgos del artículo también tienen una gran importancia para la próxima generación de exploración.
"Una futura nave espacial podría volar a través de la columna de Encelado para probar las predicciones de este artículo sobre la abundancia de compuestos oxidados en el océano", dijo el Dr. Christopher Glein, científico investigador principal de SwRI, otro coautor.resulta estimulante reflexionar sobre si podría haber formas de vida extrañas que se aprovechen de estas fuentes de energía que parecen ser fundamentales para el funcionamiento de Encelado ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Investigación del Suroeste . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
Referencia de la revista :
cite esta página :