Redacción

Utilizando datos de la nave espacial Cassini de la NASA, unos científicos han confeccionado modelos digitales de procesos químicos en el océano subterráneo de Encélado, una de las lunas de Saturno. Los resultados de simulaciones ejecutadas con tales modelos indican la posibilidad de que un variado “menú metabólico” pueda sustentar una comunidad microbiana potencialmente diversa en ese océano de agua líquida que existe bajo la superficie helada del satélite.

Antes de terminar su misión en septiembre de 2017, la Cassini pudo tomar muestras del penacho de granos de hielo y vapor de agua que, a modo de géiser, salía de grietas de la superficie de Encélado. Los análisis revelaron la presencia de hidrógeno molecular, una potencial fuente de nutrición para los hipotéticos microbios de Encélado. El nuevo estudio, realizado por el equipo de Christine Ray, del Instituto de Investigación del Sudoeste (SwRI) en Estados Unidos, explora otras posibles fuentes de energía.

“La detección de hidrógeno molecular (H2) en el penacho indicó que hay energía libre disponible en el océano de Encélado”, destaca Ray. “En la Tierra, las criaturas aeróbicas (las que respiran oxígeno), consumen energía en la materia orgánica, como la glucosa y el oxígeno, para crear dióxido de carbono y agua. Los microbios anaeróbicos pueden metabolizar el hidrógeno para crear metano. Toda la vida se basa en reacciones químicas similares asociadas a un desequilibrio entre compuestos oxidantes y reductores”.

Este desequilibrio crea un gradiente de energía potencial, en el que la química redox transfiere electrones entre especies químicas, la mayoría de las veces con una especie en proceso de oxidación mientras otra especie está en proceso de reducción. Estos procesos son vitales para muchas funciones básicas de la vida, como la fotosíntesis y la respiración. Por ejemplo, el hidrógeno es una fuente de energía química que sustenta a microbios anaeróbicos que viven en los océanos de la Tierra cerca de las fumarolas hidrotermales. En el fondo marino de la Tierra, esas fumarolas hidrotermales emiten fluidos calientes, ricos en energía y cargados de minerales que permiten que prosperen ecosistemas autosuficientes y repletos de criaturas inusuales. En investigaciones anteriores se hallaron indicios de la existencia de fumarolas hidrotermales y de desequilibrio químico en Encélado, lo que sugiere la existencia de condiciones de habitabilidad en su océano subterráneo.

Encélado. (Foto: NASA JPL / Caltech / Space Science Institute)

“Nos preguntamos si otros tipos de vías metabólicas también podrían proporcionar fuentes de energía en el océano de Encélado”, explica Ray. “Como eso requeriría un conjunto diferente de oxidantes que aún no hemos detectado en el penacho de Encélado, realizamos un modelado químico para determinar si las condiciones del océano y del núcleo rocoso podrían permitir  estos procesos químicos”.

Por ejemplo, los investigadores estudiaron cómo la radiación ionizante procedente del espacio podría crear los oxidantes dioxígeno (O2) y peróxido de hidrógeno (H2O2), y cómo la geoquímica abiótica en el océano y el núcleo rocoso podría contribuir a desequilibrios químicos capaces de sostener procesos metabólicos. El equipo estudió si estos oxidantes podrían acumularse con el paso del tiempo en caso de escasez de los reductores. También consideraron cómo los reductores acuosos o los minerales del fondo marino podrían convertir estos oxidantes en sulfatos y óxidos de hierro.

Los resultados del estudio indican que la producción de oxidantes y la química de la oxidación podrían contribuir a sustentar formas simples de vida y una comunidad microbiana metabólicamente diversa en Encélado.