¿Bacterias más allá de la Tierra?
Señales de vida detectables en granos de hielo individuales emitidos por lunas que orbitan Saturno y Júpiter
Los océanos cubiertos de hielo de algunas de las lunas que orbitan Saturno y Júpiter son los principales candidatos en la búsqueda de vida extraterrestre. Un nuevo estudio de laboratorio dirigido por la Universidad Libre de Berlín y la Universidad de Washington en Seattle muestra que los granos de hielo expulsados de estos cuerpos planetarios pueden contener material suficiente para que los instrumentos que se dirijan allí este otoño detecten indicios de vida, si es que ésta existe. "Por primera vez hemos demostrado que un espectrómetro de masas a bordo de una nave espacial puede identificar incluso una fracción diminuta de material celular", afirma el Dr. Fabian Klenner, autor principal e investigador postdoctoral del Departamento de Ciencias de la Tierra y el Espacio de la Universidad de Washington. Klenner dirigió la investigación en la Freie Universität de Berlín hasta 2023. "Nuestros resultados nos dan más confianza en que los nuevos y próximos instrumentos pronto nos permitirán detectar formas de vida similares a las de la Tierra, que cada vez creemos más que podrían estar presentes en lunas con océanos".
ESA
La misión Cassini que finalizó en 2017 descubrió grietas paralelas cerca del polo sur de la luna Encélado de Saturno. De estas grietas emana un penacho que contiene gas y granos de hielo formados a partir del océano subsuperficial de la luna. La misión Europa Clipper de la NASA, cuyo lanzamiento está previsto para octubre de este año, explorará Europa, una de las lunas heladas de Júpiter, con más detalle que nunca.
Para preparar esta misión, los investigadores están estudiando lo que podría descubrir la nueva generación de instrumentos a bordo de Europa Clipper. Los autores utilizaron un montaje experimental de la Universidad Libre de Berlín que envía un fino haz de agua líquida al vacío, donde se desintegra en gotitas. A continuación, utilizaron un rayo láser para excitar las gotitas y un análisis espectral de masas para imitar lo que detectaría el espectrómetro de masas de la sonda espacial.
Los resultados recién publicados demuestran que los instrumentos que se prevé utilizar en futuras misiones, como el SUrface Dust Analyzer a bordo del Europa Clipper, son capaces de detectar material celular, aunque sólo esté presente en uno de los cientos de miles de granos de hielo.
El estudio se centró en la Sphingopyxis alaskensis, una bacteria común en las aguas de Alaska. En comparación con la bacteria Escherichia coli, que muchos estudios utilizan como organismo modelo, este organismo unicelular es mucho más pequeño, vive en ambientes fríos y sólo necesita unos pocos nutrientes para sobrevivir. Estas características lo convierten en un candidato más adecuado para la vida potencial en las lunas heladas de Saturno o Júpiter.
"Estas bacterias son extremadamente pequeñas, lo que significa que, en teoría, podrían estar contenidas dentro de granos de hielo emitidos desde un mundo oceánico como Encélado o Europa", dice Klenner.
Estudios anteriores han demostrado que diferentes compuestos de un océano subsuperficial se separan en granos de hielo individuales cuando son expulsados al espacio. La nueva investigación demuestra que el análisis de granos de hielo individuales, en los que puede concentrarse biomaterial, sería un método más exitoso para identificar vida que la práctica de promediar a través de una muestra más grande que contiene miles de millones de granos individuales.
Un estudio reciente dirigido por los mismos investigadores mostró evidencia de fosfato en Encélado. Este cuerpo planetario parece contener ahora energía, agua, fosfato y otras sales y material orgánico a base de carbono, lo que hace cada vez más probable que albergue formas de vida similares a las que se encuentran en la Tierra.
Los autores plantean la hipótesis de que si las células bacterianas están envueltas en una membrana lipídica, como ocurre en la Tierra, también formarían una piel en la superficie del océano. En la Tierra, la espuma oceánica es una parte fundamental del rocío marino que contribuye al olor del océano. En una luna helada en la que el océano está conectado a la superficie (por ejemplo, a través de grietas en la corteza de hielo), el vacío del espacio exterior provocaría la ebullición de este océano subsuperficial. Las burbujas de gas ascenderían a través del océano y estallarían en la superficie, donde el material celular podría incorporarse a los granos de hielo de la pluma.
"Describimos aquí un escenario plausible de cómo las células bacterianas pueden, en teoría, incorporarse al material helado que se forma a partir del agua líquida en Encélado o Europa y luego se emite al espacio", afirma Klenner.
Las capacidades analíticas del Analizador de Polvo SUrficial a bordo de Europa Clipper serán incluso mayores que las de los instrumentos de misiones anteriores. Por primera vez, éste y otros instrumentos a bordo de futuras misiones podrán detectar iones con cargas negativas procedentes de impactos de granos de hielo, lo que los equipará mejor para detectar ácidos grasos y lípidos.
"Para mí, es aún más emocionante buscar lípidos, o ácidos grasos, que buscar los componentes básicos del ADN. Esto se debe a que los ácidos grasos parecen ser más estables", afirma Klenner.
"Con instrumentos adecuados, como el Analizador de Polvo Superficial a bordo 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; esto es, por supuesto, si la vida está presente allí y se preocupa de estar encerrada en granos de hielo procedentes de un entorno como un depósito de agua subsuperficial", afirma el coautor principal, el profesor Frank Postberg, catedrático de Ciencias Planetarias del Instituto de Ciencias Geológicas de la Universidad Libre de Berlín.
El estudio ha sido financiado por el Consejo Europeo de Investigación (ERC), la NASA y la Fundación Alemana de Investigación (DFG). Los demás coautores son Janine Bönigk, Maryse Napoleoni, Jon Hillier y Nozair Khawaja (Universidad Libre de Berlín); Karen Olsson-Francis (Universidad Abierta, Reino Unido); Morgan Cable y Michael Malaska (Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, EE.UU.); Sascha Kempf (Universidad de Colorado Boulder, EE.UU.); y Bernd Abel (Universidad de Leipzig, Alemania).
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
Publicación original
Más noticias del departamento ciencias
Reciba la industria de las ciencias biológicas en su bandeja de entrada
No se pierda nada a partir de ahora: Nuestro boletín electrónico de biotecnología, productos farmacéuticos y ciencias de la vida le pone al día todos los martes y jueves. Las últimas noticias del sector, los productos más destacados y las innovaciones, de forma compacta y fácil de entender en su bandeja de entrada. Investigado por nosotros para que usted no tenga que hacerlo.
