Un nuevo estudio de la NASA sugiere que
el océano bajo la superficie helada de la luna Europa de Júpiter tendría
el necesario equilibrio de energía química para que la vida pudiera
existir allí, incluso sin actividad hidrotermal volcánica.
Se tiene el convencimiento de que Europa
esconde un profundo océano de agua líquida salada debajo de su corteza
helada. Si la luna joviana tiene las materias primas y la energía
química en las proporciones adecuadas para apoyar la biología es un tema
de interés científico. La respuesta puede depender de si Europa dispone
de entornos en los que los productos químicos se cotejan en las
proporciones adecuadas para alimentar los procesos biológicos. La vida
en la Tierra explota dichos nichos.
En un nuevo estudio, los científicos del
Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California,
compararon el potencial de Europa para la producción de hidrógeno y
oxígeno el la de la Tierra, a través de procesos que no implican
directamente el vulcanismo. El equilibrio de estos dos elementos es un
indicador clave de la energía disponible para la vida. El estudio
encontró que las cantidades serían comparables en escala; en ambos
mundos, la producción de oxígeno es aproximadamente 10 veces mayor que
la producción de hidrógeno.
El trabajo llama la atención sobre las
formas en que el interior rocoso de Europa puede ser mucho más complejo y
posiblemente parecido a la Tierra de lo que se suele pensar, según
Steve Vance, científico planetario del JPL y autor principal del
estudio. "Estamos estudiando un océano extraterrestre utilizando métodos
desarrollados para comprender el movimiento de la energía y los
nutrientes en los sistemas propios de la Tierra. El ciclo del oxígeno y
el hidrógeno en el océano de Europa sería un factor importante para la
química de ese océano y toda la vida allí, tal como lo es en la Tierra".
En última instancia, Vance y sus colegas
quieren entender también el ciclo de los otros elementos importantes de
la vida en el océano: carbono, nitrógeno, fósforo y azufre.
Como parte de su estudio, los
investigadores calcularon la cantidad de hidrógeno que podría producirse
en el océano de Europa a medida que el agua de mar reacciona con la
roca, en un proceso llamado serpentinización. En este proceso, el agua
se filtra en los espacios entre granos minerales y reacciona con la roca
para formar nuevos minerales, liberando hidrógeno en el proceso. Los
investigadores examinaron cómo se abrirían las grietas en el fondo
marino de Europa, mientras el interior rocoso de la luna sigue
enfriándose tras miles de millones de años de formación. Nuevas grietas
exponen roca fresca al agua de mar, donde más reacciones que producen
hidrógeno pueden tener lugar.
En la corteza oceánica de la Tierra, se
cree que este tipo de fracturas penetra a una profundidad de 5 a 6
kilómetros. En la actual Europa, los investigadores esperan que el agua
podría llegar a una profundidad de 25 kilómetros en el interior rocoso,
propiciando estas reacciones químicas clave a lo largo de una fracción
más profunda de fondo marino de Europa.
La otra mitad de la ecuación química de
Europa de vida a través de la energía química estaría a cargo de los
oxidantes - oxígeno y otros compuestos que puedan reaccionar con el
hidrógeno - siendo sometidos a ciclos en el océano de Europa desde la
superficie helada anteriormente. Europa está bañado por la radiación de
Júpiter, que divide las moléculas de hielo de agua para crear estos
materiales. Los científicos han deducido que la superficie de Europa se
cicla de nuevo en su interior, lo que podría llevar a los oxidantes al
océano.
"Los oxidantes del hielo son como el
terminal positivo de la batería, y los productos químicos desde el fondo
del mar, llamados reductores, son como el terminal negativo. Sea o no
la vida y los procesos biológicos lo que completa el circuito es parte
de lo que motiva nuestra exploración de Europa ", dijo Kevin Hand,
científico planetario del JPL, y co-autor del estudio.
La rocosa luna joviana vecina de Europa,
Io, es el cuerpo con mayor actividad volcánica en el sistema solar,
debido al calor producido por el estiramiento y los efectos de la
gravedad de Júpiter a medida que orbita el planeta. Los científicos han
considerado durante mucho tiempo que es posible que Europa también pueda
tener actividad volcánica, así como fuentes hidrotermales, donde el
agua caliente cargada de minerales emergería del fondo del mar.
Según Vance, los investigadores
especularon con anterioridad que el vulcanismo es de suma importancia
para la creación de un entorno habitable en el océano de Europa. Si
dicha actividad no está ocurriendo en su interior rocoso, según se
piensa, el gran flujo de oxidantes de la superficie del océano sería
demasiado ácido y tóxico para la vida. "Pero en realidad, si la roca es
fría, es más fácil que se fracture. Esto permite que una enorme cantidad
de hidrógeno que se produce por serpentinización equilibre los
oxidantes en una proporción comparable a la de los océanos de la
Tierra", concluyó Vance.
Esta imagen en color realzado de la nave espacial Galileo de NASA
muestra un complicado patrón de fracturas lineales sobre la superficie
helada de la luna Europa de Júpiter.
Image Credit: NASA/JPL-Caltech/SETI Institute
Image Credit: NASA/JPL-Caltech/SETI Institute
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