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Radiación y química prebiótica
en Europa y Encélado

Alberto González Fairén

La radiación cósmica puede afectar a la posibilidad
de que la vida se desarrolle en los satélites de hielo
del Sistema Solar exterior.
l satélite de Júpiter Europa tiene un océano de agua salada bajo su corteza exterior de hielo, con un volumen de líquido hasta tres veces superior al de todos los océanos de la Tierra juntos. Parece en principio un entorno prometedor para el desarrollo de procesos bioquímicos y tal vez biológicos. Uno de los posibles problemas que podría encontrar la vida en Europa es la intensa radiación que alcanza la superficie del satélite, tanto la proveniente de la magnetosfera de Júpiter como la radiación cósmica.

En 2018, el equipo de Tom Nordheim, de JPL, estudió la cantidad de radiación que llega a Europa desde Júpiter. Sus resultados determinaron que las partículas energéticas de la magnetosfera de Júpiter tan solo penetran la corteza de Europa unos pocos centímetros. Pero la radiación cósmica es mucho más energética, y podría ser más perjudicial para la vida en el satélite.

El pasado mes de octubre, el equipo de Nordheim analizó el posible efecto sobre Europa de la radiación cósmica, formada por partículas de alta energía que barren el espacio interplanetario. Son los rayos cósmicos, que impregnan la galaxia provenientes de los restos de estrellas que han muerto. Los resultados Nordheim y sus colaboradores muestran que la magnetosfera de Júpiter protege a Europa de los rayos cósmicos, aunque riegue su superficie con partículas menos energéticas. Al final, la cantidad de radiación sobre Europa no es muy grande, y además está formada por partículas de baja energía, con un poder de penetración en la corteza limitado. Por lo tanto, podrían existir materiales biológicamente interesantes cerca de la superficie de Europa.

Las próximas misiones a la luna Europa tratarán de identificar estos materiales. Primero, Europa Clipper, una misión que NASA lanzará no antes de 2025, y que sobrevolará el satélite para hacer mapas de su superficie. Más ambicioso es el proyecto “Bruie”, un sumergible capaz de desplazarse a lo largo de la superficie inferior del hielo, para realizar una serie de muestreos geoquímicos. Está siendo probado en la Antártida con resultados muy prometedores (Figura 1).
El rover sumergible Bruie...
Figura 1: El rover sumergible Bruie, en una prueba en la Antártida.
(NASA/JPL) Click para ampliar!
Otros satélites de hielo del Sistema Solar exterior también están recibiendo considerable atención por las posibilidades de que puedan albergar alguna forma de química prebiótica o biología incipiente. Encélado, por ejemplo, también tiene un océano escondido bajo una corteza de hielo, como Europa. La nave Cassini descubrió que la superficie de Encélado tiene algunas grietas por donde escapa material del interior del satélite en forma de géiseres (Figura 2). El estudio de estos materiales determinó que están compuestos por vapor de agua y granos de hielo, que podrían proveer de pistas muy relevantes para entender la química del océano interno.

En junio de 2018, un equipo liderado por Frank Postberg y Nozair Khawaja, de la Universidad de Heidelberg, identificó fragmentos de moléculas orgánicas complejas en los granos de hielo. Estas moléculas tan grandes sólo pueden ser formadas en procesos químicos complejos, incluyendo algunos de naturaleza biológica o entornos hidrotermales.

La estabilidad de estas macromoléculas podría estar favorecida por la presencia de Saturno, ya que es posible que Saturno proteja a Encélado de la radiación de la misma forma que Júpiter protege a Europa. Sin embargo, el campo magnético de Saturno es peculiar. Tanto en Júpiter como en la Tierra, el campo magnético está desacoplado del eje de rotación, lo que hace que el Polo Norte geográfico no coincida con el magnético. Esto debe ser así para que las corrientes de materiales metálicos en el interior del planeta se mantengan. Si los polos geográfico y magnético coinciden, las corrientes pueden disiparse y el campo magnético desaparecer. En Saturno, ambos ejes coinciden casi perfectamente, lo que plantea dudas sobre la capacidad de protección del campo magnético del planeta de los anillos sobre su satélite Encélado.
Imagen del polo sur de Encélado...
Figura 2: Imagen del polo sur de Encélado mostrando los géiseres.
(NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute) Click para ampliar!
 
 
Madrid, España, 14 de Enero de 2020.
 
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