¿Han encontrado vida en Encélado? No.

¿Han encontrado vida en Encélado? No.

EncéladoEstos días ha surgido en todos los medios la noticia de que la NASA habría encontrado pruebas de vida microbiana en Encélado y Europa, lunas -respectivamente- de Saturno y Júpiter. Sobre todo los titulares de la prensa común, no sensacionalista (El País, ABC, etc) eran bastante espectaculares. Como suele ocurrir, se prestan a equívoco: parece que las noticias científicas se las dejan a los becarios. Entonces, ¿qué tal si precisamos un poco?

Desde hace ya casi cuarenta años sabemos que las lunas más grandes de los gigantes gaseosos de nuestro sistema solar tienen actividad geológica: un núcleo de magma caliente que provoca contracciones y desplazamientos de la corteza y actividad volcánica. Esto es posible en parte por su tamaño y en parte por la energía que proveen las mareas gravitatorias de su planeta, que retuercen y sacuden la luna como si fuera una enorme Powerball. Creo que la primera prueba de esto fue una pluma volcánica en Io, un mundo amarillento por el azufre. Pero cuando su hermana Europa mostró una superficie cubierta de hielo -hielo de agua, es decir, H2O cristalizado- se empezó a especular con la posibilidad de que bajo su superficie existiera un océano inmenso, tibio y líquido gracias al calor geotermal.

Las teorías sobre los mares europeos no se pudieron consolidar hasta que la misión Galileo se aproximó con mejores equipos que la Voyager y fotografió evidentes grietas en los glaciares de la luna, confirmando la fusión y desplazamiento de una corteza de hielo que se sustentaba sobre un mar líquido de kilómetros de profundidad. También se detectó la efusión de vapores de sulfuro de magnesio y cloruro de sodio: agua salada y chimeneas hidrotermales. Europa contiene, de hecho, mucha más agua que la propia Tierra.

(Un inciso: con una gravedad diez veces más baja que la terrestre la pesca tiene que ser espectacular allí, pero la dosis de radiación que viene de Júpiter es letal en la superficie; no son buenas playas)

Cassini sobre EnceladoY ahora vamos a la noticia de esta semana. La sonda Cassini, que ronda Saturno y su sistema de lunas/anillos, ha pasado a través de uno de los géiseres o plumas hidrotermales que también brotan de la corteza helada de Encélado. El espectrómetro de masas de la sonda ha detectado, además de compuestos orgánicos y dióxido de carbono, hidrógeno molecular: seguramente un producto de la actividad geotermal.

En la Tierra, este hidrógeno emitido por las chimeneas geotermales es un recurso energético para muchos microbios extremófilos que viven de sintetizar metano. De hecho, se supone que la vida terrestre empezó así hasta que algunas algas desarrollaron la clorofila. Si ahora mismo lleváramos un frasco de estos extremófilos a Encélado, estarían muy a gusto allí. Es una buena noticia, pero ni de lejos significa que se haya encontrado vida o trazas de ella, sólo que es más posible que exista.

visto en New Scientist y otros muchos sitios .

Exoplanetas en imágenes de verdad!

Exoplanetas en imágenes de verdad!

exoplanetasAlgo que siempre me ha jorobado de las noticias de actualidad espacial son las fabulosas imágenes-gancho de los reportajes, en las que se pueden ver planetas, estrellas y otros fenómenos del espacio… y resultan ser “interpretaciones artísticas” pintadas o hechas por ordenador.

La mayor parte de la información que tenemos sobre los exoplanetas consiste en inferencias a partir de variaciones luminosas y de datos espectrales cuando el planeta pasa delante de su estrella. Su composición atmosférica, tamaño, densidad, temperatura superficial, todo consiste en deducciones y posibilidades. Pero estas posibilidades pueden ser un chasco, como ocurre con la famosa anomalía de KIC 8462852, apodada “superestructura alienígena” porque no sabemos si se trata de un campo de asteroides, una nube de cometas u otra cosa. O si simplemente son datos erróneos.

Por eso me ha gustado esta animación hecha por Jason Wang, estudiante de Berkeley, consistente en imágenes reales recogidas desde 2009 hasta ahora por el observatorio Keck (Hawaii). Corresponden a la estrella HR 8799 en Pegaso y muestran cuatro puntitos, cuatro gigantes gaseosos (más masivos que Júpiter) orbitándola, como se vería en un documental sobre órbitas keplerianas.

(© imagen: Jason Wang/Christian Marois)

HR 8799 apenas tiene 60 millones de años, y sus mundos tardan 40 años terrestres en completar una órbita.
También en Berkeley, han hecho una foto real de un planeta transitando alrededor de la estrella Fomalhaut:

fomalhaut-b

En ambas imágenes se ha recurrido al truco de enmascarar la estrella para eclipsar su brillo y permitir avistar el reflejo de los mundos que la rodean. Fomalhaut está a 25 años luz, y el sistema HR 8799 a 129; pero resulta emocionante ver que esas cosas están realmente ahí, aunque sean cuatro píxeles. Porque, creo recordar, hace dos años la mejor imagen que teníamos de Plutón era igual.

A Four Planet System in Orbit, Directly Imaged and Remarkable, en Many Worlds
Visto en io9

Sagitario B y los olores del espacio

Sagitario B y los olores del espacio

Sagitario BSagitario B es una nube molecular a unos 120 parsecs (390 años-luz) del centro de la Galaxia y una de las mayores concentraciones de material de ésta: se estima que la cantidad de gases equivale a unos tres millones de veces nuestro Sol. También es bastante densa, y no solo contiene hidrógeno, helio y elementos individuales sino que la larga interacción de átomos y energías circundantes ha creado un caldo de cultivo para elaboradas moléculas orgánicas.

La estructura de Sagitario B es bastante compleja, con regiones de densidades y composiciones distintas (lo cual no es raro en una estructura que mide 150 años-luz de lado a lado). Como cualquier nube de gases, ha servido de criadero de estrellas; y cuando una estrella se enciende y empieza a trabajar, emite energía en forma de radiación.

Esta radiación -al chocar contra las pequeñas motas de polvo y hielo de la nube- produce radicales libres, que desencadenan reacciones químicas capaces de fabricar moléculas más y más complejas. Por otra parte, el calor también funde el hielo y permite reacciones más específicas de nuestra química orgánica, asociada al agua líquida.

Así, tenemos dulzón etilenglicol (un componente del anticongelante del coche, tóxico) y etanoato de etilo, con un puntillo a limón. Hay vinagre (ácido acético) aromática acetona (quitaesmalte, uno de mis olores favoritos) y sulfuro de hidrógeno que huele a huevos podridos. Casi que lo más abundante es etanol (o sea, alcohol corriente y potable). Estas moléculas son mucho menos abundantes que el hidrógeno, pero dado el volumen de que estamos hablando, la cantidad es importante.

Moléculas quirales¿Cómo sabemos esto? Hemos dicho que hay estrellas en torno a la nube. La luz, es decir, los fotones emitidos por estas estrellas chocan con las moléculas y las hacen cambiar de estado, es decir, pasan a un nivel diferente de energía y luego desprenden un fotón en una determinada longitud de onda. Es, básicamente, un láser. Y esas emisiones de energía con una huella molecular son detectadas por nuestros radiotelescopios.

 

Sagitario B es una fuente constante de información para los científicos desde hace cuarenta años: el año pasado se descubrió óxido de propileno en sus dos formas (levógira y dextrógira) una molécula bastante compleja que aquí usamos para hacer plástico de poliuretano. Cuando tengamos escasez de plásticos, ya sabemos dónde hay que ir a buscar material. Y de paso, recoger algo de los 1027 (mil cuatrillones) de litros de alcohol gratis!

Chimeneas hidrotermales en Marte

Chimeneas hidrotermales en Marte

Marias PassEl robot Curiosity lleva un buen tiempo investigando la superficie de Marte, concretamente las cercanías del cráter Gale. Este cráter de impacto, con 3,5-3,8 mil millones de años de antigüedad, fue escogido por la presencia de formaciones visibles desde el espacio, formaciones geológicas que indicaban la posible presencia de agua en tiempos pasados. Y, de hecho, se han encontrado gran cantidad de muestras: estratificaciones de sedimentos, escorrentías fósiles, cantos rodados… aunque, como no tenemos idea de la mecánica geológica de otros mundos, podría tener otras causas. Pero las evidencias son ya aplastantes.

Agua caliente

Chimeneas hidrotermalesLo último es aún más interesante, porque consiste en unos accidentes demasiado pequeños para ser vistos desde la órbita. Son restos de lo que parecen ser antiguas chimeneas hidrotermales, esas surgencias de agua mineral casi hirviendo que en la Tierra ocurren en las profundidades del océano y que se consideran uno de los posibles puntos de aparición de la vida orgánica.

El agua caliente cargada de minerales es no solamente un lugar químicamente activo, donde reacciones complejas pudieron dar lugar a aminoácidos y finalmente a moléculas autorreplicantes, sino que es un punto de reunión de todo tipo de organismos debido a la temperatura y los nutrientes que allí se encuentran.

Bichos

La base de la cadena alimenticia la constituyen las arqueas quimiosintéticas, que obtienen su energía oxidando compuestos ferrosos, sulfuro de hidrógeno o amoníaco que sale por las chimeneas. A partir de ahí se alimentan otros microbios, organismos filtradores, pequeños depredadores… claro, todo esto en la Tierra. En Marte, no tenemos ni idea: pudieron ser fuentes totalmente estériles.

Se localizan en tres zonas diferentes del cráter Gale: Yellowknife Bay, Dingo Gap y Marias Pass. Todas ellas tienen un diámetro máximo de unos 70 cm, con bordes de cementación (por la huella de los fluidos) y capas concéntricas o irregulares. Su composición consiste en minerales de la arcilla y basálticos, pero existen variaciones de los contenidos en sílice, magnesio, titanio, hierro y en los niveles de hidratación.

En realidad, podrían incluso ser otra cosa totalmente distinta: lo único que nos indican es que por dentro fluían sedimentos licuados. Pudieron ser simplemente fumarolas de lodo, bastante inhóspitas para cualquier cosa que no sea un organismo extremófilo.

En Almería, también (claro)

Hay algunos puntos de la Tierra donde, aparte de chimeneas activas, existen restos fósiles similares a los marcianos: Australia, Colorado, Santa Cruz (USA) y Las Herrerías (Almería). De este último sitio procede el mineral llamado jarosita, por el Barranco Jaroso, en Sierra Almagrera, posiblemente originado durante la actividad de las placas tectónicas durante el Mioceno superior. En este caso la actividad está conectada al flujo de aguas termales.

No es la primera señal de actividad hidrotermal en Marte: la Spirit encontró, en el entorno del cráter Gusev, una especie de “coliflores” silíceos que se parecen mucho a los estromatolitos terrestres causados por tapetes microbianos que precipitan sílice en formas caprichosas.

Puede que no veamos vida en Marte durante un tiempo, pero cada vez estamos más cerca de descubrir su presencia en de épocas pasadas.

Los profundos océanos de Plutón

Los profundos océanos de Plutón

Plutón y Sputnik PlanumViendo hacia atrás, es gracioso ver cómo una de las principales razones para invadir la Tierra de los extraterrestres de las películas era “llevarse el agua“. Hace unas pocas décadas, de los cuatro o cinco cuerpos celestes observables sólo dos tenían agua en su superficie: la Tierra y Venus, con sus hipotéticos bosques y pantanos perpetuamente ocultos por las nubes.

Hasta que las sondas Venera revelaron que Venus era una piedra seca y ardiente, y las nubes eran de ácido sulfúrico. Pero eso fue casi en los años 70-80. Para esa época sabíamos que los cometas estaban hechos en gran parte de hielo; que posiblemente había una nube de icebergs de dos años luz de diámetro circundando el sistema solar; y que esencialmente -para una civilización capaz de realizar el vuelo interestelar- el agua era el menor problema. En el espacio parece haber H2O por todos lados; eso sí, helada.

Esto no parece ser un inconveniente para las complejas reacciones químicas que dan origen a la vida basada en el carbono, pero para tener células vivas moviéndose por ahí sí hace falta un medio líquido. Un mar, o al menos charcas. Esto exige que el planeta reciba calor, lo cual -en nuestro sistema solar- limitaría las opciones a los cuatro primeros: más allá del Cinturón de Asteroides hace demasiado frío para el agua.

Misión a Europa, 2020Agua más allá de Júpiter

Luego supimos que en Europa, la luna congelada de Júpiter, tiene posiblemente un océano líquido a varios kilómetros bajo su superficie. Un oscuro océano licuado por el calor del núcleo de Europa, que a su vez se mantiene activo debido a las tensiones gravitatorias de Júpiter. Interesante! ¿Qué clase de vida podría haber allí abajo, medrando en las chimeneas termales? Bueno, ya hay una misión para eso.

Hay varias lunas candidatas a tener este peculiar ecosistema. Y luego tenemos a Plutón: ese planeta extraño, descubierto en 1930 por Clyde Tombaugh pero que curiosamente el escritor de ficción (y astrónomo aficionado) Howard Phillips Lovecraft había descrito ese mismo año en El Que Susurra en la Oscuridad:

“Yuggoth… es una extraña y oscura esfera en el límite mismo de nuestro sistema solar, aún desconocido para los astrónomos de la Tierra. Pero… en el momento oportuno, los seres nos enviarán corrientes mentales, gracias a las cuales podremos descubrir Yuggoth… si bien es posible que uno de sus aliados humanos dé una pista a los cientificos”

Yuggoth era el hogar temporal de unos seres venidos del límite del espacio-tiempo normal, semiorgánicos, con aspecto de cangrejos fungoides, que habitaban en las profundidades tenebrosas. En fin, casualidades: a veces la naturaleza imita al arte.

Los profundos océanos de Plutón

Plutón, hasta hace poco desconocido, está ahora bien cartografiado gracias a la misión New Horizons que llegó allí el año pasado. Sabemos que tiene una atmósfera de nitrógeno, metano y monóxido de carbono; que su superficie está cubierta de hielo de estos tres gases, que “nievan” y se evaporan continuamente; y que las altas montañas que se ven en las fotos son de hielo de agua. Se especula que hasta el núcleo rocoso hay unos 100 o 180 km de hielo de agua y amoníaco, lo cual nos da una buena cantidad de H2O.

Montes Piccard y Wright, posibles volcanes de Plutón¡Pero cuidado! Hay pistas en su superficie que nos indican que esta agua podría estar líquida, o tal vez como un granizado: formaciones similares a volcanes, grietas -que indicarían que aún hay movimientos tectónicos debajo- y el hecho de que no se está contrayendo, según las mediciones de la New Horizons.

Ahora se ha observado otra cosa curiosa: la mancha en forma de corazón que tiene Plutón -Sputnik Planum- que está justo en el eje de mareas que une al planeta con su luna gigante Caronte, es una anomalía gravitatoria positiva, es decir, que ese trozo posee más densidad que el resto.

Se supone que la Planicie Sputnik es el resto de un impacto monstruoso ocurrido hace miles de millones de años, causado por un objeto de al menos 10 kilómetros de diámetro. El desplazamiento de materiales puede haber llenado el cráter con agua, más densa que el hielo de nitrógeno, lo que explicaría la densidad extra. Y el hecho de que justamente esté orientada con Caronte podría añadir las tensiones gravitatorias como otro factor para que el pequeño Plutón mantenga su núcleo caliente como Europa, y agua líquida.

Orillas de Sputnik Planum, posibles océanos de Plutón?Pero ¿De cuánta agua estamos hablando? Investigadores de la Universidad de Brown (Providence, USA*) han hecho cuentas: para justificar la anomalía gravitatoria de Sputnik Planum haría falta una masa de agua salada de 100 kilómetros de profundidad. Esta agua sería una salmuera al 30%, más o menos como en el Mar Muerto.

La idea de un mar hipersalino (en el Mar Muerto no viven más que Artemias, y muchas moscas en la orilla) en tinieblas bajo una superficie helada no parece atractiva para la vida, pero si además le sumamos las presiones increíbles que puede haber a cien kilómetros de profundidad, es para plantearse… si la vida ha surgido allí, ¿qué horrores sin nombre se arrastran en los tenebrosos fondos de los océanos de Plutón?

* la Universidad de Brown, qué casualidad, está en la misma calle (Angell St.) donde vivió Lovecraft toda su vida… a quince minutos andando de su casa…

Formation of the Sputnik Planum basin and the thickness of Pluto’s subsurface ocean, en Geophysical Research Letters

El origen de la vida: en el hielo interestelar?

El origen de la vida: en el hielo interestelar?

Nebulosa de Omega. © NASA, ESA and J. Hester (ASU) - http://spacetelescope.org/images/html/heic0305a.html Las teorías sobre el origen de la vida siempre han partido de un entorno relativamente caliente: por un lado, para sostener agua líquida -solvente necesario para toda nuestra bioquímica- y por otro, porque los compuestos orgánicos necesitan cierta cantidad de energía para ser sintetizados. Con el agua caliente no hay problema: la Tierra primordial, de los tiempos en que se supone que se formaron las primeras moléculas complejas, tenía los mares casi hirviendo.

Aunque ya se han presentado teorías sobre la aparición de estas moléculas en entornos helados, e incluso en el barro. Pero siempre sobre la acogedora superficie de nuestro planeta, si puede llamarse así a un lugar sometido a vulcanismo, caída de meteoritos, sacudidas tectónicas y con una atmósfera tóxica carente de oxígeno.

Pensando en esto, ¿por qué no plantear la posibilidad de que la síntesis ocurriera en el espacio? Allí no hay gravedad y se está tranquilo; tampoco hace frío, si estás convenientemente expuesto a la radiación solar. Hay otros tipos de radiaciones que también pueden provocar enlaces químicos sobre el hielo interestelar.

Molécula de glicolaldehído, que parece un perrito.Esto hasta hace muy poco era una idea provocadora propia de novelas de ciencia ficción, pero la reciente detección de moléculas orgánicas complejas en el espacio ha dado solidez al asunto. Que las atmósferas de Júpiter y Saturno están cargadas de hidrocarburos se sabe hace décadas, pero el análisis espectral de estrellas remotas con el complejo ALMA de Atacama descubrió en 2012 señales de glicoaldehído en torno a una estrella a 400 años luz de distancia. El glicoaldehído (C2H4O2) se compone de tres de los elementos más comunes en el cosmos: carbono, hidrógeno y oxígeno. Es un azúcar sencillo, pero está a un paso de la síntesis de ribosa, un componente fundamental del ARN.

En 1996 se encontró ácido acético (vinagre, vamos) una nube molecular interestelar en la región norte de Sagittarius B2. Combinando ácido acético con amoníaco obtenemos glicina, que es el aminoácido más sencillo. Y conocemos la presencia de amoníaco en el espacio desde los años 60.

Es decir, que en los granos de polvo y hielo que forman estas nubes cósmicas se desarrolla una química bastante compleja capaz de sintetizar algunos de los elementos básicos de la vida que conocemos. La idea es que tal vez la Tierra recibiera material de estas nubes (en cometas o meteoritos) que “fertilizaron” los mares primordiales donde se formarían los compuestos de ADN estables. La cuestión es ¿hasta qué punto de complejidad puede llegar la química orgánica en una mota de polvo estelar?

Dulces resultados con ALMA, en la web del Atacama Large Millimeter/submillimeter Array

Sweet molecule could lead us to alien life (glicoaldehído en una región alejada del centro galáctico) en Phys.org

New molecules discovered in interstellar space (propanal en la misma nube de vinagre de Sagittarius B, cerca del centro de la Galaxia), en Universe Today