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Cassini demostrará la complejidad química del océano de Encélado

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Los científicos, al analizar los datos recopilados por la sonda Cassini, han descubierto nuevas moléculas orgánicas complejas que emanan de Encélado, una de las lunas de Saturno. Esto es una clara señal de que se están produciendo reacciones químicas complejas en su océano subterráneo. Algunas de estas reacciones podrían formar cadenas que dan lugar a moléculas aún más complejas y potencialmente relevantes desde el punto de vista biológico, señaló la Agencia Espacial Europea en un artículo publicado hoy.

Esta impresión artística muestra Encélado, la luna helada de Saturno. Con una superficie helada que cubre un océano profundo, Encélado es un objetivo fascinante para buscar indicios de habitabilidad en otras partes de nuestro Sistema Solar. Chorros de agua brotan de grietas cercanas al polo sur de la luna, expulsando granos de hielo al espacio. Estos granos de hielo transportan moléculas orgánicas del océano subterráneo de Encélado, algunas de las cuales son lo suficientemente complejas como para revelar que en este mundo helado se desarrolla química avanzada. Algunos de los secretos de Encélado ya fueron revelados por la misión Cassini-Huygens de la NASA/ESA/ASI. La ESA estudia actualmente una misión dedicada a Encélado. Con un lanzamiento previsto para la década de 2040, la misión sobrevolaría los chorros e incluso aterrizaría en el terreno del polo sur de la luna para recolectar muestras. Crédito de la imagen: Graphic composition: ESA; Surface: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute/Lunar and Planetary Institute
Esta impresión artística muestra Encélado, la luna helada de Saturno. Con una superficie helada que cubre un océano profundo, Encélado es un objetivo fascinante para buscar indicios de habitabilidad en otras partes de nuestro Sistema Solar. Chorros de agua brotan de grietas cercanas al polo sur de la luna, expulsando granos de hielo al espacio. Estos granos de hielo transportan moléculas orgánicas del océano subterráneo de Encélado, algunas de las cuales son lo suficientemente complejas como para revelar que en este mundo helado se desarrolla química avanzada. Algunos de los secretos de Encélado ya fueron revelados por la misión Cassini-Huygens de la NASA/ESA/ASI. La ESA estudia actualmente una misión dedicada a Encélado. Con un lanzamiento previsto para la década de 2040, la misión sobrevolaría los chorros e incluso aterrizaría en el terreno del polo sur de la luna para recolectar muestras. Crédito de la imagen: Graphic composition: ESA; Surface: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute/Lunar and Planetary Institute

En tanto, este descubrimiento publicado hoy en Nature Astronomy, refuerza aún más la idea de una misión de la Agencia Espacial Europea (ESA) dedicada a orbitar y aterrizar en Encélado.

En 2005, la misión Cassini encontró la primera evidencia de que Encélado tiene un océano oculto bajo su superficie helada. Chorros de agua brotan de grietas cercanas al polo sur de la luna, lanzando granos de hielo al espacio. Más pequeños que granos de arena, algunos de los diminutos trozos de hielo caen de nuevo sobre la superficie de la luna, mientras que otros escapan y forman un anillo alrededor de Saturno que traza la órbita de Encélado.

El autor principal, Nozair Khawaja, explica lo que ya sabíamos: «Cassini detectaba muestras de Encélado constantemente mientras sobrevolaba el anillo E de Saturno. Ya habíamos encontrado numerosas moléculas orgánicas en estos granos de hielo, incluyendo precursores de aminoácidos".

Los granos de hielo del anillo pueden tener cientos de años. A medida que han envejecido, podrían haberse erosionado y, por lo tanto, alterado por la intensa radiación espacial. Los científicos querían investigar los granos frescos expulsados ​​mucho más recientemente para comprender mejor qué ocurre exactamente en el océano de Encélado.

El anillo E de Saturno es un enorme y difuso círculo de partículas con forma de rosquilla alrededor de Saturno, que desconcertó a los científicos durante mucho tiempo. Gracias a la misión Cassini-Huygens, los científicos se dieron cuenta de que el anillo en realidad está creado por partículas que quedaron dejadas por la estela de Encélado, la luna helada de Saturno. Esta imagen, tomada por la sonda Cassini el 15 de septiembre de 2006, a unos 2 millones de kilómetros de Encélado, muestra una columna de vapor que emana de la región polar sur de la luna. Esta columna se forma cuando el agua del océano subterráneo de Encélado brota de las grietas de su superficie helada. Crédito de la imagen: NASA/JPL/Space Science Institute
El anillo E de Saturno es un enorme y difuso círculo de partículas con forma de rosquilla alrededor de Saturno, que desconcertó a los científicos durante mucho tiempo. Gracias a la misión Cassini-Huygens, los científicos se dieron cuenta de que el anillo en realidad está creado por partículas que quedaron dejadas por la estela de Encélado, la luna helada de Saturno. Esta imagen, tomada por la sonda Cassini el 15 de septiembre de 2006, a unos 2 millones de kilómetros de Encélado, muestra una columna de vapor que emana de la región polar sur de la luna. Esta columna se forma cuando el agua del océano subterráneo de Encélado brota de las grietas de su superficie helada. Crédito de la imagen: NASA/JPL/Space Science Institute

Afortunadamente, ya teníamos los datos. En 2008, Cassini atravesó la capa de hielo. Los granos prístinos, expulsados ​​minutos antes, impactaron en el instrumento Analizador de Polvo Cósmico (CDA) de la nave a unos 18 km/s. Estos no sólo eran los granos de hielo más frescos que Cassini había detectado jamás, sino también los más rápidos.

La velocidad importaba. Khawaja explica por qué: “Los granos de hielo no sólo contienen agua congelada, sino también otras moléculas, incluyendo sustancias orgánicas. A velocidades de impacto más bajas, el hielo se fragmenta, y la señal de los grupos de moléculas de agua puede ocultar la señal de ciertas moléculas orgánicas. Pero cuando los granos de hielo impactan rápidamente contra el CDA, las moléculas de agua no se agrupan, y tenemos la oportunidad de observar estas señales previamente ocultas”.

Se necesitaron años para recopilar información de sobrevuelos anteriores y aplicarla para descifrar estos datos. Pero ahora, el equipo de Nozair ha revelado qué tipo de moléculas había dentro de los granos de hielo fresco.

Observaron que ciertas moléculas orgánicas que ya se habían encontrado distribuidas en el anillo E también estaban presentes en los granos de hielo fresco. Esto confirma que se crean en el océano de Encélado.

También encontraron moléculas totalmente nuevas, nunca antes vistas en los granos de hielo de Encélado. Para la interpretación de los químicos, los fragmentos moleculares recién detectados incluían ésteres/alquenos alifáticos, (hetero)cíclicos, éteres/etilos y, tentativamente, compuestos portadores de nitrógeno y oxígeno.

En la Tierra, estas mismas moléculas participan en las cadenas de reacciones químicas que finalmente conducen a las moléculas más complejas que son esenciales para la vida.

“Hay muchas vías posibles desde las moléculas orgánicas que encontramos en los datos de Cassini hasta compuestos potencialmente biológicamente relevantes, lo que aumenta la probabilidad de que la luna sea habitable”, afirma Khawaja.

“Hay mucho más en los datos que estamos explorando actualmente, por lo que esperamos descubrir más en el futuro cercano”, añade.

El coautor Frank Postberg añade: “Estas moléculas que encontramos en el material recién expulsado prueban que las moléculas orgánicas complejas que Cassini detectó en el anillo E de Saturno no son sólo un producto de una larga exposición al espacio, sino que están fácilmente disponibles en el océano de Encélado”.

Nicolas Altobelli, científico del proyecto Cassini de la ESA, añade: «Es fantástico ver cómo surgen nuevos descubrimientos a partir de los datos de Cassini casi dos décadas después de su recopilación. Esto demuestra claramente el impacto a largo plazo de nuestras misiones espaciales. Tengo muchas ganas de comparar los datos de Cassini con los de otras misiones de la ESA para visitar las lunas heladas de Saturno y Júpiter».

El interior de Encélado
El Interior de Encélado

Regreso a Encélado
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Los descubrimientos de la misión Cassini son valiosos para planificar una futura misión de la ESA dedicada a Encélado. Los estudios para esta ambiciosa misión ya han comenzado. El plan es sobrevolar los chorros e incluso aterrizar en el terreno del polo sur de la luna saturnina para recolectar muestras.

Un equipo de científicos e ingenieros ya está considerando la selección de los instrumentos científicos de última generación que transportaría la nave espacial. Este último resultado, obtenido mediante CDA, ayudará a orientar esa decisión.

Concepto para la próxima misión de la ESA que orbitará y aterrizará en Encélado. Crédito de la imagen: ESA
Concepto para la próxima misión de la ESA que orbitará y aterrizará en Encélado. Crédito de la imagen: ESA

Encélado cumple todos los requisitos para ser un entorno habitable que podría albergar vida: la presencia de agua líquida, una fuente de energía, un conjunto específico de elementos químicos y moléculas orgánicas complejas. Una misión que tome mediciones directamente desde la superficie de la luna en busca de indicios de vida, ofrecería a Europa un lugar privilegiado en la ciencia del Sistema Solar.

“Incluso no encontrar vida en Encélado sería un gran descubrimiento, porque plantea serias preguntas sobre por qué no hay vida presente en un entorno así cuando se dan las condiciones adecuadas”, concluye Khawaja.

Cita
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  • El estudio Detection of Organic Compounds in Freshly Ejected Ice Grains from Enceladus’s Ocean de N. Khawaja et al. fue publicado hoy en Nature Astronomy. DOI: 10.1038/s41550-025-02655-y

  • El autor principal, Nozair Khawaja, realizó la investigación en la Freie Universität Berlin y la Universidad de Stuttgart, ambas en Alemania. Frank Postberg también está afiliado a la Freie Universität Berlin.

  • La misión Cassini-Huygens fue un proyecto conjunto de la NASA, la ESA y la Agencia Espacial Italiana. Constaba de dos elementos: el orbitador Cassini y la sonda Huygens.

  • El analizador de polvo cósmico (CDA) de Cassini fue dirigido por la Universidad de Stuttgart en Alemania.

  • El artículo Cassini proves complex chemistry in Enceladus ocean fue publicado hoy por la Agencia Espacial Europea


Contacto [Notaspampeanas](mailto: notaspampeanas@gmail.com)


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