La superficie de Encelado puede contener cantidades relativamente altas de materia orgánica prístina

Encelado, la sexta luna más grande de Saturno, presenta una oportunidad notable en nuestro sistema solar para buscar evidencia de vida extraterrestre, dado su océano habitable y su columna que deposita material oceánico orgánico en la superficie. La materia orgánica del océano podría tomarse muestras mediante una misión de desembarco en Encelado. Es interesante comprender la cantidad de material orgánico relativamente intacto e inalterado presente en la superficie, considerando el entorno ultravioleta y de plasma.

«Podemos aprender mucho sobre posibles biofirmas en el océano de Encelado enviando una misión a la superficie de Encelado», dijo Amanda Hendrix, científica principal del Instituto de Ciencias Planetarias.

«Anteriormente, se pensaba que para tomar muestras del material más fresco del océano Encelado, habría que volar sobre la columna y medir los granos y gases en la columna».

«Pero ahora sabemos que puedes aterrizar en la superficie y estar seguros de que tus instrumentos pueden medir material orgánico relativamente prístino proveniente del océano».

«Sabemos que el océano de Encelado es habitable gracias a las mediciones de la sonda Cassini de la NASA», añadió.

“Sabemos que hay agua líquida, energía y sustancias químicas como carbono, hidrógeno, nitrógeno, oxígeno, fósforo y azufre. Estos son los ingredientes necesarios para la vida tal como la conocemos.

«Encélado es un mundo oceánico: tiene un océano líquido debajo de una superficie helada».

«Hay al menos varios mundos oceánicos en nuestro sistema solar, pero Encelado es especial porque rocía su material oceánico al espacio a través de su columna de vapor y granos de hielo desde el polo sur, lo que significa que los instrumentos de Cassini pudieron caracterizar el océano como la nave espacial. voló sobre y a través de la columna de Encelado.

“Afortunadamente, para este estudio, aunque algunos granos de penacho son expulsados ​​al sistema de Saturno, casi el 90% de los granos de penacho vuelven a caer sobre la superficie de la Luna, lo que probablemente significa que el material oceánico, incluido el material orgánico, se encuentra justo encima. la superficie.

Las moléculas orgánicas que se encuentran en la columna de Encelado incluyen moléculas como metano y etano, así como moléculas más complejas.

Los materiales orgánicos pueden procesarse o transformarse químicamente mediante fotones solares ultravioleta y partículas cargadas como los electrones.

Pero si los científicos quieren saber si las biofirmas derivadas del océano están presentes en los granos de la columna, necesitan que esos granos estén lo más intactos y no expuestos a la luz ultravioleta como sea posible.

Impresión artística de la nave espacial Cassini de la NASA volando a través de columnas que se elevan desde el polo sur de Encelado; Estas columnas se parecen mucho a los géiseres y expulsan una combinación de vapor de agua, granos de hielo, sales, metano y otras moléculas orgánicas. Crédito de la imagen: NASA/JPL-Caltech.

En el nuevo estudio, el Dr. Hendrix y su colega Christopher House, investigador de la Universidad Estatal de Pensilvania, utilizaron datos del Telescopio Espacial Hubble de NASA/ESA y Cassini para estimar la profundidad a la que los fotones ultravioleta pueden penetrar en la superficie cubierta por la columna de Encelado. granos.

«Lo que encontramos en este estudio es que hay lugares en la superficie de Encelado donde podríamos aterrizar una nave espacial y tomar una muestra, y mediríamos material orgánico relativamente intacto», dijo el Dr. Hendrix.

«Eso se debe a que los fotones solares ultravioleta simplemente no penetran muy profundamente en la superficie helada».

“Estos dañinos fotones solares ultravioleta sólo penetran unos 100 micrómetros en la superficie helada. ¡Ese es el ancho de unos pocos cabellos humanos!

«Así que la parte superior de la superficie está expuesta a estos dañinos fotones ultravioleta, pero sólo un porcentaje del material orgánico se transforma químicamente y, muy pronto, ese material queda cubierto por una columna más fría».

«Y los granos más profundos no sufren más transformaciones, porque los fotones ultravioleta no pueden interactuar con el material más profundo».

“Los granos de penacho recién depositados actúan como un escudo para el material subyacente. ¡Actúan como protector solar!

«Idealmente, algún día queremos tomar muestras de material orgánico relativamente prístino derivado del océano aterrizando en la superficie de Encelado».

«Este resultado es importante porque nos dice que habrá mucho material orgánico relativamente intacto disponible para tomar muestras porque la profundidad de penetración de estos dañinos fotones ultravioleta es muy superficial».

«Los granos ligeramente más profundos no han tenido mucha exposición a los rayos ultravioleta, lo que significa que los compuestos orgánicos tienen una edad de exposición baja».

«Dado que la luz ultravioleta altera fácilmente las moléculas orgánicas, la profundidad a la que esta luz penetra en la superficie de un mundo cubierto de hielo realmente importa», añadió el Dr. House.

«Con las bajas profundidades de penetración ultravioleta encontradas, nuestros resultados garantizan que hay suficiente materia orgánica encerrada y preservada en los hielos de Encelado que se puede rastrear hasta su océano».

«Es impresionante pensar que con la tecnología conocida podemos acceder fácilmente a una gran cantidad de material orgánico de un océano extraterrestre habitable».

EL resultados fueron publicados en la revista Comunicaciones Tierra y Medio Ambiente.

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Casa AR Hendrix y CH. 2023. Edades de exposición ultravioleta de baja eficacia para materiales orgánicos en la superficie de Encelado. Entorno terrestre común 4, 485; doi: 10.1038/s43247-023-01130-8