Niveles significativos de metano detectados en géiseres de Encelado

Este estudio, realizado por científicos de la Universidad de Arizona y la Universidad de Paris Sciences et Lettres, publicado en Astronomía de la naturaleza, informa que los instrumentos de la nave espacial Cassini midieron una concentración relativamente alta de ciertas moléculas, en particular dihidrógeno, metano y dióxido de carbono, similares a las que se encuentran cerca de los respiraderos hidrotermales en el fondo del océano de la Tierra. Este hallazgo puede indicar la presencia de una forma de vida microbiana en Encelado.

Microbios productores potenciales de metano

Encelado es uno de los pocos objetos del sistema solar donde se han observado directamente eyecciones de materia. Observaciones recientes así, se pudo comprobar la presencia de agua líquida bajo su superficie, elemento esencial para el surgimiento de la vida. Los datos de Cassini proporcionan nuevos elementos que respaldan la habitabilidad de este satélite natural: el análisis de una columna de material oceánico sugiere de hecho la existencia de respiraderos hidrotermales alcalinos en el lecho marino de Encelado.

Sin embargo, en la Tierra, fuentes submarinas similares albergan ecosistemas microbianos ricos en arqueas metanogénicas, microorganismos que producen metano como subproducto metabólico. Por lo tanto, los científicos creen que es probable que el mismo tipo de microorganismo sea responsable de las concentraciones particularmente altas de metano medidas en las nubes de agua de Encelado.

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« Queríamos saber: ¿Los microbios similares a la Tierra que “comen” hidrógeno y producen metano explican la cantidad sorprendentemente grande de metano detectada por Cassini? “Pregunta Regis Ferriere, profesor asociado en el Departamento de Ecología y Biología Evolutiva de la Universidad de Arizona y coautor del estudio. Para confirmar la existencia de estos microbios, lamentablemente sería necesario realizar inmersiones submarinas extremadamente difíciles en Encelado, que no han sido posibles durante al menos varias décadas …

Simular los diferentes procesos posibles

Ferrière y su equipo emprendieron luego un procedimiento de verificación diferente y sobre todo mucho más sencillo: utilizando un enfoque estadístico bayesiano, construyeron modelos matemáticos que les permiten calcular la probabilidad de cada uno de los procesos, incluida la metanogénesis biológica, que podrían explicar los datos reportados por Cassini.

En la Tierra, la actividad hidrotermal ocurre cuando el agua de mar fría penetra en el fondo del océano, fluye a través de la roca subyacente, pasa cerca de una fuente de calor (como una cámara de magma), antes de regresar al océano a través de respiraderos hidrotermales. Esta actividad hidrotermal por sí sola puede producir metano, pero a un ritmo muy lento. De hecho, la mayor parte de la producción se debe a microorganismos que explotan el dihidrógeno – resultante del desequilibrio químico inducido por la actividad hidrotermal – como fuente de energía y producen metano a partir del dióxido de carbono (según reacción: CO_dos + 4H_dos → CH₄ + 2H_dosO).

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Para ver si el mismo proceso podría tener lugar en Encelado, los investigadores evaluaron si la producción hidrotermal de dihidrógeno coincidiría mejor con los datos proporcionados por Cassini y si esta producción sería suficiente para sostener una población de metanógenos, hidrogenótrofos similares a los de nuestro planeta. . El objetivo es determinar si los datos de la sonda espacial son compatibles con un entorno habitable.

Organismos metanogénicos … o procesos químicos aún desconocidos

Los resultados de su modelado muestran que las tasas de escape de metano observadas no pueden explicarse por una sola producción abiótica de metano, es decir, una producción basada únicamente en la química hidrotermal conocida hasta ahora. Esto no sería suficiente para alcanzar la concentración medida en las plumas. Por otro lado, si ocurre metanogénesis biológica, la producción de metano sería consistente con las medidas tomadas.

Los investigadores señalan, sin embargo, que estos hallazgos no significan necesariamente que haya una forma de vida en Encelado. ” Queríamos entender qué tan probable sería que los respiraderos hidrotermales de Encelado pudieran estar habitados por microorganismos similares a la Tierra. “Nuance Ferrière. Los modelos estadísticos simplemente sugieren que la probabilidad de que surja vida es relativamente alta.

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El equipo agrega que los datos de Cassini también podrían explicarse por procesos químicos que no involucran formas de vida, sino que simplemente son diferentes de los conocidos en la Tierra. Esta alta concentración de metano podría provenir, por ejemplo, de la descomposición química de la materia orgánica primordial, que podría permanecer en el núcleo de Encelado y que podría transformarse parcialmente en dihidrógeno, metano y dióxido de carbono mediante la actividad hidrotermal.

Según Ferrière, esta hipótesis es muy plausible si se verifica que Encelado se formó por la adición de materiales ricos en materia orgánica, resultado de cometas. Las misiones de exploración futuras en el sistema de Saturno pueden permitir identificar con certeza el origen del metano de Encelado.