Durante décadas, los científicos han creído que podría haber vida debajo de la superficie helada de la luna Europa de Júpiter. Desde entonces, han surgido múltiples líneas de evidencia que sugieren que no está solo. De hecho, dentro del Sistema Solar, hay muchos "mundos oceánicos" que potencialmente podrían albergar vida, incluidos Ceres, Ganímedes, Encelado, Titán, Dione, Tritón y tal vez incluso Plutón.
Pero, ¿qué pasa si los elementos para la vida tal como la conocemos no son lo suficientemente abundantes en estos mundos? En un nuevo estudio, dos investigadores del Centro de Astrofísica Smithsonian de Harvard (CfA) buscaron determinar si de hecho podría haber escasez de elementos bioesenciales en los mundos oceánicos. Sus conclusiones podrían tener implicaciones de amplio alcance para la existencia de vida en el Sistema Solar y más allá, sin mencionar nuestra capacidad para estudiarlo.
El estudio, titulado "¿Se suprime la vida extraterrestre en los mundos oceánicos subterráneos debido a la escasez de elementos bioesenciales?" Recientemente apareció en línea. El estudio fue dirigido por Manasvi Lingam, becario postdoctoral en el Instituto de Teoría y Computación (ITC) de la Universidad de Harvard y el CfA, con el apoyo de Abraham Loeb, el director del ITC y el profesor Frank B. Baird, Jr. of Science en Harvard.
En estudios anteriores, las preguntas sobre la habitabilidad de las lunas y otros planetas han tendido a centrarse en la existencia de agua. Esto ha sido cierto cuando se trata del estudio de planetas y lunas dentro del Sistema Solar, y especialmente cierto cuando se trata del estudio de planetas extrasolares. Cuando han encontrado nuevos exoplanetas, los astrónomos han prestado mucha atención a si el planeta en cuestión orbita dentro de la zona habitable de su estrella.
Esta es la clave para determinar si el planeta puede o no soportar agua líquida en su superficie. Además, los astrónomos han intentado obtener espectros de alrededor de exoplanetas rocosos para determinar si se está produciendo una pérdida de agua de su atmósfera, como lo demuestra la presencia de gas hidrógeno. Mientras tanto, otros estudios han intentado determinar la presencia de fuentes de energía, ya que esto también es esencial para la vida tal como la conocemos.
En contraste, el Dr. Lingam y el Prof. Loeb consideraron cómo la existencia de vida en los planetas oceánicos podría depender de la disponibilidad de nutrientes limitantes (LN). Durante algún tiempo, ha habido un debate considerable sobre qué nutrientes serían esenciales para la vida extraterrestre, ya que estos elementos podrían variar de un lugar a otro y en escalas temporales. Como Lingam le dijo a Space Magazine por correo electrónico:
“La lista generalmente aceptada de elementos necesarios para la vida, tal como la conocemos, se compone de hidrógeno, oxígeno, carbono, nitrógeno y azufre. Además, ciertos metales traza (por ejemplo, hierro y molibdeno) también pueden ser valiosos para la vida tal como la conocemos, pero la lista de metales traza bioesenciales está sujeta a un mayor grado de incertidumbre y variabilidad ".
Para sus propósitos, el Dr. Loeb creó un modelo utilizando los océanos de la Tierra para determinar cómo las fuentes y los sumideros, es decir, los factores que agregan o agotan los elementos LN en los océanos, respectivamente, podrían ser similares a los de los mundos oceánicos. En la Tierra, las fuentes de estos nutrientes incluyen las fuentes fluviales (de los ríos), atmosféricas y glaciales, y la energía es proporcionada por la luz solar.
De estos nutrientes, determinaron que el más importante sería el fósforo, y examinaron la abundancia de este y otros elementos en los mundos oceánicos, donde las condiciones son muy diferentes. Como explicó el Dr. Lingam, es razonable suponer que en estos mundos, la existencia potencial de vida también se reduciría a un equilibrio entre la entrada neta (fuentes) y la salida neta (sumideros).
“Si los sumideros son mucho más dominantes que las fuentes, podría indicar que los elementos se agotarían con relativa rapidez. En otro para estimar las magnitudes de las fuentes y sumideros, recurrimos a nuestro conocimiento de la Tierra y lo unimos con otros parámetros básicos de estos mundos oceánicos, como el pH del océano, el tamaño del mundo, etc., conocido a partir de las observaciones. / modelos teóricos ".
Si bien las fuentes atmosféricas no estarían disponibles para los océanos interiores, el Dr. Loeb consideró la contribución de los respiraderos hidrotermales. Ya existe abundante evidencia de que existen en Europa, Encelado y otros mundos oceánicos. También consideraron fuentes abióticas, que consisten en minerales lixiviados de las rocas por la lluvia en la Tierra, pero que consistirían en la erosión de las rocas por los océanos interiores de estas lunas.
En última instancia, lo que encontraron fue que, a diferencia del agua y la energía, los nutrientes limitantes pueden tener un suministro limitado cuando se trata de mundos oceánicos en nuestro Sistema Solar:
"Descubrimos que, según los supuestos de nuestro modelo, el fósforo, que es uno de los elementos bioesenciales, se agota en escalas de tiempo rápidas (según los estándares geológicos) en mundos oceánicos cuyos océanos son de naturaleza neutra o alcalina, y que poseen actividad hidrotermal (es decir, sistemas de ventilación hidrotermal en el fondo del océano). Por lo tanto, nuestro trabajo sugiere que la vida puede existir en bajas concentraciones a nivel mundial en estos mundos oceánicos (o estar presente solo en parches locales) y, por lo tanto, puede no ser fácilmente detectable ".
Naturalmente, esto tiene implicaciones para las misiones destinadas a Europa y otras lunas en el Sistema Solar exterior. Estos incluyen la NASAEuropa Clipper misión, que actualmente está programada para lanzarse entre 2022 y 2025. A través de una serie de sobrevuelos de Europa, esta sonda intentará medir biomarcadores en la actividad del penacho que proviene de la superficie de la luna.
Se han propuesto misiones similares para Encelado, y la NASA también está considerando una misión "Libélula" para explorar la atmósfera, la superficie y los lagos de metano de Titán. Sin embargo, si el estudio del Dr. Loeb es correcto, entonces las posibilidades de que estas misiones encuentren signos de vida en un mundo oceánico en el Sistema Solar son bastante escasas. Sin embargo, como indicó Lingam, todavía creen que tales misiones deberían ser montadas.
"Aunque nuestro modelo predice que las futuras misiones espaciales a estos mundos podrían tener pocas posibilidades de éxito en términos de detección de vida extraterrestre, creemos que tales misiones aún son dignas de ser perseguidas", dijo. "Esto se debe a que ofrecerán una excelente oportunidad para: (i) probar y / o falsificar las predicciones clave de nuestro modelo, y (ii) recopilar más datos y mejorar nuestra comprensión de los mundos oceánicos y sus ciclos biogeoquímicos".
Además, como lo indicó el profesor Loeb por correo electrónico, este estudio se centró en "la vida tal como la conocemos". Si una misión en estos mundos encontrara fuentes de vida extraterrestre, entonces indicaría que la vida puede surgir de condiciones y elementos con los que no estamos familiarizados. Como tal, la exploración de Europa y otros mundos oceánicos no solo es aconsejable, sino necesaria.
"Nuestro artículo muestra que los elementos que son esenciales para la" química de la vida tal como la conocemos ", como el fósforo, se agotan en los océanos subterráneos", dijo. “Como resultado, la vida sería un desafío en los océanos que se sospecha que existen debajo de la superficie del hielo de Europa o Encelado. Si las futuras misiones confirman el nivel agotado de fósforo pero, sin embargo, encuentran vida en estos océanos, entonces sabríamos un nuevo camino químico para la vida que no sea el de la Tierra ".
Al final, los científicos se ven obligados a adoptar el enfoque de "fruta baja" cuando se trata de buscar vida en el Universo. Hasta el momento en que encontremos vida más allá de la Tierra, todas nuestras suposiciones educadas se basarán en la vida tal como existe aquí. ¡No puedo imaginar una mejor razón para salir y explorar el Universo que esta!
