Diseñan un método para 'cazar' al vuelo las posibles pruebas de vida en las lunas de Júpiter y Saturno

Capturar un solo grano de hielo expulsado al espacio por una de las lunas de Júpiter o Saturno podría bastar para determinar si existe vida en estos satélites, una posibilidad con la que se ha especulado desde hace décadas, al tener océanos interiores. Esta es la principal conclusión de un trabajo publicado este viernes por el equipo de Fabian Klenner, de la Universidad de Washington, en la revista Science Advances, en el que propone un sistema sencillo para determinar si las lunas heladas del Sistema Solar que emiten chorros de hielo y gas al espacio procedentes de sus océanos subterráneos, como Encélado y Europa, contienen alguna forma de vida.

Los autores del trabajo han probado que el analizador de polvo superficial (SUDA, por sus siglas en inglés) a bordo de la misión Europa Clipper de la NASA, que se lanzará el próximo mes de octubre con destino a la luna Europa, puede detectar material celular en uno entre cientos de miles de granos de hielo. Tras realizar una reconfiguración experimental del instrumento, enviaron un fino haz de agua líquida al vacío, donde se desintegró en gotas, y utilizaron un láser para excitar las gotas y practicar un análisis espectral de masas como el que podrían realizar los instrumentos de la sonda espacial.

El instrumento SUDA está pensado originalmente para identificar la química del material expulsado desde el satélite y su área de origen y ofrecer “pistas sobre la salinidad del océano de Europa”, pero estos resultados muestran que también podría detectar una bacteria, o partes de ella, en un solo grano de hielo. Es decir, que podrían intentar detectar vida en estos cuerpos celestes sin necesidad de llegar a su superficie, algo que es mucho más complejo y costoso. “Las señales espectrales de masas características de las bacterias serán claramente identificables en futuras misiones, incluso si un grano de hielo contiene mucho menos que una célula. Nuestros resultados demuestran la ventaja de los análisis de granos de hielo individuales en comparación con una muestra masiva diluida en una columna heterogénea”, escriben los autores.

El estudio se ha centrado en Sphingopyxis alaskensis, una bacteria común que se ha encontrado en aguas frente a Alaska, al considerarlo mejor modelo que la tradicional Escherichia coli ya que es mucho más pequeña, vive en ambientes extremadamente fríos y puede sobrevivir con pocos nutrientes, condiciones que la convierten en un mejor candidato para la vida potencial en las lunas heladas de Saturno o Júpiter. Los investigadores plantean la hipótesis de que si las células bacterianas estuvieran encerradas en una membrana lipídica, como las de la Tierra, también formarían una piel en la superficie del océano y el material celular se incorporaría a los granos de hielo dentro de la columna expulsada al espacio.

“Describimos un escenario plausible de cómo las células bacterianas pueden, en teoría, incorporarse al material helado que se forma a partir de agua líquida en Encélado o Europa y luego se emite al espacio”, dice Klenner. “Con la instrumentación adecuada, como el analizador de polvo superficial de la sonda espacial Europa Clipper de la NASA, podría ser más fácil de lo que pensábamos encontrar vida, o rastros de ella, en lunas heladas", añade el autor principal Frank Postberg, profesor de ciencias planetarias en la Freie Universität de Berlín. “Eso si hay vida allí, claro, y si está encerrada en granos de hielo que se originan en un entorno como un depósito de agua subterráneo”.

“Me parece una idea fantástica, y si funciona podría acelerar mucho más las cosas”, asegura el geólogo y divulgador Nahúm Méndez Chazarra. Los investigadores plantean el uso de los espectrómetros de masas, instrumentos que nos sirven para identificar distintas moléculas como pueden ser compuestos orgánicos, explica. Y aquí serán de especial interés aquellas cuyo origen únicamente pueda explicarse por procesos metabólicos de una célula.

En el caso de Encélado, recuerda, los científicos sospechan que hay una conexión directa entre el océano interior y los géiseres activos de la superficie, ya que la sonda Cassini detectó minúsculos granos de roca que podrían proceder de la actividad hidrotermal que ocurre en la frontera entre el núcleo rocoso y su océano. “Pues bien—observa—, del mismo modo que las partículas rocosas son emitidas al exterior, los cristales de hielo que se forman a partir del agua de estos océanos podrían transportar material celular o compuestos orgánicos que serían detectables por instrumentos capaces de identificar las distintas moléculas y ayudarnos a detectar la huella de la vida”. Y esto, en su opinión, podría acelerar en décadas el esfuerzo de la búsqueda de vida en nuestro Sistema Solar y también de aquellas que requiriesen un retorno de muestras a la Tierra para su estudio.

“Si Europa tiene este tipo de actividad [como la que Cassini detectó en Encélado] y la misión Europa Clipper tiene la suerte de observarla en uno de los vuelos, la información será preciosa porque nos informará sobre lo que ocurre en capas del subsuelo, potencialmente de agua líquida”, asegura Olga Prieto-Ballesteros, investigadora del Centro de Astrobiología (CAB-INTA-CSIC) y miembro del equipo científico de JANUS /JUICE de ESA, quien recuerda que ni siquiera habría que reconfigurar el instrumento SUDA, puesto que este estudio muestra que tiene esta capacidad. “La mayor fortaleza de este tipo de instrumentación, además de la hipersensibilidad para detectar señales químicas de la presencia de vida, es que se hace desde el orbitador”, subraya. “No es necesario posarse en la superficie, lo cual conlleva para la exploración mayor riesgo, y coste”.

Para Ricardo Hueso, investigador del Grupo de Ciencias Planetarias de la UPV/EHU, el estudio proporciona un nuevo optimismo a la búsqueda de vida más allá de la Tierra y misiones espaciales como JUICE (ESA) y Europa Clipper, que explorarán la luna de Júpiter en la década de 2030. A su juicio, no parece probable que la luna Europa vaya a protagonizar ese gran descubrimiento, ya que su actividad de géiseres es pequeña e irregular, pero Encélado podría ser explorado en la década de 2040 y es más prometedor.  

“Este trabajo muestra que puede ser posible con tecnología ya existente detectar de manera robusta y sin ambigüedades moléculas orgánicas complejas (aminoácidos y lípidos, es decir, los bloques esenciales de proteínas y ácidos grasos utilizados por la vida terrestre) sobrevolando esta luna de Saturno”, explica a elDiario.es. “Esto es fascinante y muy importante en la planificación a largo plazo de los programas espaciales de agencias como NASA y ESA”. 

Hasta ahora, recuerda, se pensaba que análisis tan sofisticados necesitarían desarrollar una misión que se posara sobre Encélado, pero “puede hacerse tal descubrimiento sobrevolándolo grácilmente sin aterrizar en este pequeño mundo evitando enorme dificultades técnicas”. Si una misión a Encélado realizara el experimento propuesto en este artículo y el resultado fuera positivo, sostiene Hueso, sería una evidencia de que la química que la vida utiliza en la Tierra, es común en el Universo. Y, aunque no sería suficiente para demostrar la existencia de vida microbiana en Encélado, sí “sería la demostración de que se trata del entorno adecuado en el que buscar vida extraterrestre”.