Posibilidades de encontrar vida en Marte y en las lunas jovianas
'Es como encontrar agujas en un pajar': la misión para descubrir si las lunas de Júpiter albergan vida
La sonda Juice de la Agencia Espacial Europea se lanza el próximo mes, volando más cerca que nunca de las lunas heladas, incluida Ganímedes, la más grande del sistema solar.
por Stuart Clark
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| Júpiter y su luna más grande, Ganímedes. Fotografía: ManuelMata/Alamy |
Durante la mayor parte de los últimos 200 años, si le preguntaras a un astrónomo cuál es el lugar más probable para encontrar vida en el sistema solar, la respuesta habría sido Marte. El planeta rojo y sus habitantes potenciales han capturado nuestra imaginación colectiva durante siglos, transformándose de una civilización imaginaria constructora de canales en el siglo XIX a los microbios mucho más plausibles científicamente de la actualidad. Pero ahora, el pensamiento es diferente.
En las últimas décadas, los astrónomos se han sentido cada vez más atraídos por los reinos más profundos y oscuros del sistema solar. Específicamente, se han fascinado por las lunas heladas de Júpiter y Saturno. Años de investigación han demostrado que algunas de estas lunas contienen vastos océanos de agua líquida debajo de sus superficies congeladas.
En la Tierra, el agua es el requisito previo número uno para sustentar la vida. Entonces, ¿estas lunas heladas también podrían ser habitables? En abril, la Agencia Espacial Europea (ESA) lanzará una misión diseñada para averiguarlo.
El Jupiter Icy Moons Explorer (Juice) se encuentra ahora en el puerto espacial de la ESA en Kourou, Guayana Francesa. Se está sometiendo a pruebas finales y ajustándose a su vehículo de lanzamiento, un cohete Ariane 5 similar al que puso en órbita el telescopio espacial James Webb en diciembre de 2021.
Sin embargo, incluso para aquellos en el campo de la astrobiología hay una sensación de incredulidad sobre la idea de investigar la habitabilidad planetaria en las lunas de Júpiter.
“Si le hubieras dicho a alguien hace 50 años, voy a ir a buscar vida en el sistema solar exterior alrededor de los planetas gigantes gaseosos, la gente habría pensado que estabas loco porque no había razón para pensar que era una propuesta razonable en absoluto”, dice Charles Cockell, uno de los directores del Centro de Astrobiología del Reino Unido en la Universidad de Edimburgo.
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Juice en una instalación de ESA, Toulouse, suroeste de Francia, abril del año pasado. Fotografía: Lionel Bonaventure/AFP/Getty Images |
Lo que cambió fue un conjunto de mediciones de una misión de la NASA en la década de 1990 que, al principio, no tenía sentido.
Cada vez que la nave espacial Galileo se acercaba a Europa, una de las lunas heladas de Júpiter, las lecturas del magnetómetro indicaban que algo dentro de la luna estaba interfiriendo con el poderoso campo magnético generado por Júpiter.
Para recolectar más de estas lecturas extrañas, Margaret Kivelson, la investigadora principal del instrumento, y otros ayudaron a persuadir a los planificadores de la NASA para que siguieran extendiendo la misión. Finalmente, después de 12 sobrevuelos cercanos, hubo suficientes datos para que su equipo presentara una respuesta. Las señales sugirieron la presencia de agua salada debajo de la superficie helada de Europa. Las corrientes en esta agua generaban sus propios campos magnéticos pequeños que luego interferían con los de Júpiter, produciendo lecturas inesperadas.
Además, las imágenes de esos sobrevuelos cercanos mostraron témpanos de hielo en la superficie de Europa. Una región en particular, llamada Conamara Chaos, en honor a una costa escarpada en Irlanda, se convirtió en el retrato infantil del cartel de la luna. Pero la mayor sorpresa fue la cantidad de agua que los teóricos necesitaban para dar cuenta de las señales: más del doble de la cantidad de agua que se encuentra en todos los océanos de la Tierra. Debido a que Europa tiene solo una cuarta parte del diámetro de la Tierra, el agua debe esparcirse alrededor de la luna en un océano global, de 25 a 95 millas de profundidad, debajo de una capa de hielo de 10 a 15 millas de espesor.
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Conamara Chaos en la superficie de Europa. Fotografía: NASA/JPL |
“En la Tierra, el océano se ve muy sustancial. Su parte más profunda es de 11 km [siete millas]. Pero en comparación con Europa, en realidad es una fina capa”, dice Cockell.
Y no es sólo Europa. Júpiter posee otras tres grandes lunas: Io, Ganímedes y Calisto. Los datos de Galileo también mostraron que la luna Ganímedes de Júpiter y tal vez incluso Calisto tienen océanos interiores. En Saturno, la misión ESA/NASA Cassini-Huygens reveló algo similar para las lunas Encelado y Titán.
Mientras tanto, en Marte, la búsqueda de agua iba en dirección opuesta. La misión Mars Express de ESA estaba usando un radar para buscar grandes masas de agua subterránea, pero no encontró nada.
“Buscamos pero no encontramos nada”, dice Olivier Witasse de ESA, quien era científico del proyecto Mars Express en ese momento. Ahora, ha guiado a Juice a través de la fase de construcción, un proceso que comenzó en 2015, hasta su lanzamiento inminente.
Su lanzamiento, programado para el 13 de abril, llevará el conjunto de instrumentos científicos más sofisticado hasta el momento al sistema solar exterior. La emoción de Witasse ante la perspectiva es palpable. “En términos de ciencia, esta misión es simplemente increíble”, dice.
Aunque Juice visitará Europa y Callisto, su principal objetivo es Ganímedes. La luna más grande del sistema solar, si Ganímedes estuviera en órbita alrededor del sol, se clasificaría como un planeta porque tiene un diámetro mayor que el planeta interior Mercurio. Sin embargo, debido a que Europa se convirtió en un foco tan fuerte para la sonda Galileo, Ganímedes sigue siendo tentadoramente misterioso, y potencialmente incluso más fascinante que Europa.
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Representación artística del cohete Ariane 5 que transportará Juice, en Kourou. El lanzamiento está previsto para el 13 de abril. Fotografía: ESA |
"Puede haber de seis a ocho veces más agua en Ganímedes que en la Tierra, pero no conocemos ningún detalle", dice Witasse.
Es posible que el supuesto océano de Ganímedes sea mucho más profundo debajo de la superficie. Las estimaciones sugieren que el océano comienza entre 60 y 90 millas debajo de la superficie.
Al igual que con el estudio de Europa, la investigación principal se llevará a cabo utilizando el instrumento magnetómetro. La investigadora principal es Michele Dougherty del Imperial College London, quien también estuvo a cargo del magnetómetro en la misión Cassini que descubrió el océano global en Enceladus.
“Nuestras lecturas provienen del interior de estos mundos. Es casi como poder ver dentro de ellos. Entonces, solo bromeo un cuarto cuando digo que los magnetómetros son los instrumentos más importantes del mundo”, dice Dougherty con una sonrisa descarada.
Más allá de Ganímedes, Juice investigará al propio Júpiter. Júpiter, el planeta más grande del sistema solar, es 11 veces más grande que la Tierra en su ecuador y más de cinco veces más lejos del sol. Aunque Júpiter tarda 12 años en completar una órbita, su día pasa volando en poco menos de 10 horas. Conocido como un planeta gigante gaseoso, Júpiter no tiene una superficie sólida; la extensa atmósfera de hidrógeno y helio simplemente se vuelve más densa a medida que se desciende hasta que se comporta más como el mercurio metálico líquido que como una roca. De este agitado interior proviene el fuerte campo magnético que reveló los océanos de sus lunas.
Ganímedes es la única luna del sistema solar que genera su propio campo magnético. Esto lo hace fascinante por derecho propio, pero complica gravemente la tarea de desentrañar la interferencia magnética que proporcionará datos sobre las características del océano, como la profundidad, la extensión e incluso la salinidad.
“Es aterrador lo que estamos tratando de hacer”, dice Dougherty. “Detectar esas pequeñas señales es lo que me mantiene despierta a las 2 am. Es como encontrar agujas en un pajar”.
Cuanto más se acerque la nave espacial a Ganímedes, más fuertes se volverán esas señales escurridizas y, por lo tanto, más fácil será el trabajo. Es por eso que existe un plan para que Juice entre en órbita alrededor de Ganímedes en 2034. Esta será la primera vez que una nave espacial mantenga una órbita alrededor de una luna que no sea la nuestra.
Si todo va según lo planeado, orbitará a una altitud de 310 millas durante al menos un año, con un plan adicional para extender la misión y llevar la nave espacial a una órbita de 125 millas. Esto ciertamente ayudaría al interpretar los datos, pero requiere que quede combustible de repuesto en la nave espacial.
La principal fuente de energía de la nave espacial proviene de sus paneles solares. El conjunto de paneles es el más grande jamás utilizado en una misión interplanetaria, lo cual es necesario ya que la luz solar que llega a Júpiter es solo el 4% de la que se encuentra en la Tierra. Si bien es suficiente para hacer funcionar los instrumentos y comunicarse con la Tierra, no puede generar suficiente energía para mover la nave espacial. Para eso, Juice se basa en motores y propulsores que requieren combustible. Una vez que se agota este combustible, la misión termina efectivamente, y la cantidad de combustible que la nave espacial tendrá de sobra depende de cuándo se lance en abril.
Los retrasos en el lanzamiento debido a problemas técnicos de última hora son frecuentes. En el caso de Juice, el momento es crítico porque Júpiter es un objetivo en movimiento. Cada día de retraso después de que se abre la ventana de lanzamiento significa que se deberá gastar más combustible para alcanzar el objetivo. Cuanto más combustible se necesita para llegar a Júpiter, menos probable es que se acerquen mucho a Ganímedes.
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Una imagen generada digitalmente de la luna helada más grande de Júpiter, Ganímedes. Fotografía: Gwengoat/Getty Images/iStockphoto |
La dificultad significa que nadie debe esperar resultados rápidos. “No vamos a resolver esto en nuestro primer sobrevuelo de Ganímedes”, dice Dougherty. “Solo al final de la misión tendremos suficientes datos para separar todo”. También enfatiza que será una combinación de datos magnéticos y de otro tipo de la nave espacial lo que informará la interpretación de los resultados.
Pero la misión vale la pena porque el desafío de comprender a Júpiter y sus lunas heladas va más allá de la comprensión de nuestro propio sistema solar. También nos ayudará a evaluar la habitabilidad de la galaxia más amplia.
Casi al mismo tiempo que el Galileo de la NASA recolectaba minuciosamente sus datos sobre Europa, los astrónomos de todo el mundo estaban descubriendo los primeros planetas alrededor de otras estrellas. Lo que comenzó como un goteo de descubrimientos se ha convertido en una inundación. Ahora, se sabe que existen más de 5300 exoplanetas alrededor de otras estrellas. De estos, alrededor de 1600 pertenecen a una nueva clase de planeta que está completamente ausente de nuestro propio sistema solar.
Llamadas súper-tierras, tienen entre dos y 15 veces la masa de la Tierra.
“Creemos que algunas de estas supertierras podrían tener interiores similares a las lunas de Júpiter y Saturno”, dice Giovanna Tinetti del University College London.
Esto se debe a que, en algunos casos, los astrónomos, al medir la densidad aparente de estos grandes planetas, han descubierto densidades intermedias, lo que significa que no pueden ser rocas sólidas o completamente gaseosas. En cambio, tienen densidades que sugieren una gran cantidad de hielo, o agua, en sus interiores.
“Especulamos que algunas de estas supertierras podrían tener una composición interior más similar a las lunas de los planetas gigantes. Básicamente, capas de hielo, material rocoso y también quizás océanos, tanto en la superficie como en su interior”, dice Tinetti.
Actualmente está supervisando la construcción de la misión Ariel (Atmospheric Remote-sensing Infrared Exoplanet Large-survey) para ESA. Este telescopio espacial apuntará a las supertierras para un estudio más detallado cuando se lance en 2029. Por lo tanto, cuanta más información pueda brindar Juice sobre el interior de las lunas heladas de Júpiter, más pistas tendremos sobre el interior de estos mundos distantes, y si pueden o no ser capaces de sustentar la vida.
“Es importante que con los objetos que podamos alcanzar, vayamos allá y los estudiemos”, dice Tinetti. “Porque podemos usar esa información para conectarnos a otros mundos que no podemos visitar en el corto plazo”.
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Europa, la luna cubierta de hielo de Júpiter vista por la nave espacial Galileo. Fotografía: AP |
Misión hermana de la NASA
Juice se concibió originalmente como una misión conjunta con la NASA. Poco después de que terminara la misión Galileo en 2003, científicos de EE. UU. y Europa comenzaron a trabajar en una misión de seguimiento para explorar más a fondo las extraordinarias lunas heladas de Júpiter. Llamada Laplace, se trabajó en la misión durante varios años antes de que el colapso político obligara a los equipos a tomar caminos separados.
La NASA reclamó a Europa como el foco principal de su misión, dejando las otras lunas heladas para que ESA las investigue. Juice es el primero en llegar a la plataforma de lanzamiento, pero la NASA no se queda atrás.
El lanzamiento del Europa Clipper de la NASA está programado para fines del próximo año, pero llegará a Júpiter en 2030, un año antes que Juice. Debido a que Europa está más profunda en el campo magnético de Júpiter que Ganímedes, el entorno de radiación es mucho más peligroso para la electrónica de las naves espaciales. Entonces, en lugar de orbitar Europa, Clipper entrará y saldrá, realizando 44 sobrevuelos cercanos durante una misión de tres años y medio. Algunos de los sobrevuelos serán tan bajos como 15 millas sobre la superficie de Europa.
Juntos, Juice y Clipper explorarán las lunas heladas. Si bien son misiones técnicamente separadas, el espíritu colegiado que floreció entre los científicos en los primeros días continúa hoy.
“Tenemos una muy buena relación con nuestros colegas de la NASA”, dice Olivier Witasse, científico del proyecto de la misión Juice de la Esa.
Un comité directivo conjunto para las dos misiones ya ha destacado muchas oportunidades para que las dos naves espaciales trabajen juntas una vez que ambas estén en órbita. Por ejemplo, uno de los sobrevuelos de Europa de Juice será seguido unas horas más tarde por una maniobra similar de Clipper. Esto permitirá a los equipos comparar sus datos y calibrar sus instrumentos, haciendo que sus conjuntos de datos generales estén más alineados entre sí.
“Ya tenemos una gran colaboración y muchas oportunidades para hacer ciencia juntos”, dice Witasse.
¿Es un milpiés o una roca? La 'evidencia' de que ya hemos encontrado vida en Marte
Un grupo de académicos dice haber identificado esponjas fosilizadas, corales, huevos de gusanos, algas y más en la superficie del planeta.
Por Sarah Knapton
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Los científicos creen que han visto esponjas fosilizadas, corales, huevos de gusanos, algas, hongos, líquenes, camarones, cangrejos, arañas de mar, escorpiones y un milpiés translúcido en fotos del planeta. |
¿Es un milpiés? ¿Es una roca?
Esa es la pregunta que preocupa a algunos científicos que creen que es posible que ya se haya encontrado vida en Marte, si se observa con suficiente atención.
Es un tema controvertido, y es poco probable que se pruebe hasta que los humanos pongan un pie en el Planeta Rojo, o las muestras marcianas sean devueltas a la Tierra.
Sin embargo, un pequeño grupo de académicos está convencido de que ya existe buena evidencia de que alguna vez existió vida en el planeta, y que incluso podría estar prosperando en la actualidad.
Los científicos creen que han visto esponjas fosilizadas, corales, huevos de gusanos, algas, hongos, líquenes, camarones, cangrejos, arañas marinas, escorpiones, el brillo verde revelador de las cianobacterias vivas y sí, incluso un milpiés translúcido, en la superficie.
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Los científicos creen que pueden haber fotografiado un organismo semitranslúcido parecido a un milpiés. |
En el último mes, un grupo de investigadores de ideas afines ha publicado cuatro artículos revisados por pares en revistas que establecen su razonamiento para creer que la prueba de vida ya está ahí. Los documentos se pueden encontrar al final de este artículo.
"Tenemos fotos de hongos que crecen fuera del suelo, aumentando de tamaño, aumentando en número, según las imágenes secuenciales", dijo el Dr. Rudolph Schild del Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica, hablando en nombre de los investigadores.
“Imagina, si vieras algunos de estos especímenes en tu patio trasero, o creciendo en tu bañera, ¿no pasarías mucho tiempo investigando, llamando a expertos, tomando fotos desde todos los ángulos, tratando de empujarlos y ver qué pasa?”
Y agregó: “Hemos publicado fotos de crecimiento de cianobacterias. Tenemos fotos de un espécimen inusual que pudo haber estado en un agujero y dos días después está fuera del agujero. ¿Es eso una prueba?”.
“La prueba requeriría que uno de estos organismos camine y lama la cámara. La prueba requeriría extracción y examen directo”.
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Los científicos dicen que han visto el brillo verde revelador de las cianobacterias vivas |
Las teorías se basan en gran medida en imágenes intrigantes emitidas por los rovers de la NASA que han estado rodando sobre la superficie durante los últimos 26 años.
Muchos de los "fósiles" se representaron dentro del cráter Gale, una gran cuenca de impacto cerca del ecuador, que probablemente alguna vez fue un gran lago.
Los investigadores dicen que los fósiles putativos que se ven allí se parecen mucho a los encontrados en Burgess Shale, una capa rica en fósiles de 500 millones de años en las Montañas Rocosas canadienses.
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Muchos de los 'fósiles' fueron fotografiados dentro del cráter Gale. |
También parece haber evidencia de microbios, estructuras similares a rocas submarinas que parecen arrecifes, pero que están compuestas en su totalidad por millones de microbios.
Uno de los nuevos artículos, publicado en Applied Cell Biology, argumenta que se han detectado huevos semitransparentes con forma de capullo, de menos de un milímetro de diámetro con un solo orificio en un extremo, algunos de los cuales parecen tener "especímenes no identificables" saliendo y entrando.
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Se pueden ver huevos de gusano fosilizados, según científicos |
En Meridiani Planum, un cráter ligeramente al norte del ecuador, también se han observado "pelotitas de lobo" fúngicas y especímenes adheridos a rocas con tallos y cubiertos con sombreros en forma de hongo.
Otro artículo en el Journal of Astrophysics & Aerospace Technology argumenta que los depósitos en el cráter Gale se asemejan a la Explosión Cámbrica, un período de "boom biológico" en la Tierra que dio lugar a un período de rápida diversidad animal, y que se puede ver en Burgess Shale.
Todos los autores de los artículos recientes están convencidos de que la evidencia fósil demostró que alguna vez existió vida en Marte, aunque no todos están de acuerdo en que todavía prosperan múltiples formas de vida en la actualidad.
'Tengo muchas dudas'
El Dr. Vincenzo Rizzo, del Departamento de Geología del Consejo Nacional de Investigación de Italia, cree que hablar de hongos o arañas en crecimiento es "apenas creíble".
“Creo que a estas alturas se debe considerar establecida la presencia de estructuras microbianas y fósiles de algas”, dijo.
“¿Pero sobre los organismos vivos? Sólo vi rocas. Las afirmaciones sobre arañas, etc., se basan únicamente en aspectos morfológicos que están en desacuerdo con la evolución biológica esperada para Marte.”
“Incluso sobre los supuestos hongos, aunque compatibles con el entorno marciano real, tengo muchas dudas.”
“Esto no quiere decir que la vida actual no exista. Algunas manchas e hinchazones blanquecinas recientes registradas por los rovers pueden ser formas de hongos o líquenes”.
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Se pueden identificar varios especímenes. |
La sospecha de que hay vida en Marte se remonta a la década de 1950 cuando se detectó oxígeno en la atmósfera del planeta, lo que llevó a muchos científicos a creer que había sido producido por la fotosíntesis.
Los especímenes que se asemejan a las algas y las cianobacterias se observaron por primera vez durante las misiones Viking de la NASA, mientras que las sondas que buscaban firmas biológicas registraron chorros de metano, a menudo un subproducto de las formas de vida. Pero la prueba real ha resultado difícil de alcanzar.
En un intento por averiguarlo, el Perseverance Rover de la NASA está actualmente perforando en el cráter Jezero, un antiguo lago marciano, con muestras que regresarán a la Tierra en 2033.
Los chinos también planean traer muestras a casa a principios de la década de 2030, mientras que Elon Musk tiene planes de llevar humanos a Marte para 2029, lo que podría acelerar la respuesta al acertijo.
Encontrar vida en otro lugar que no sea la Tierra tendría importantes implicaciones para la humanidad, demostrando por primera vez que no estamos solos en el universo. Y si la vida está presente tan cerca de casa, abre preguntas fascinantes sobre cómo podría ser la vida más allá.
“La prueba definitiva nos diría que no estamos solos”, agregó el Dr. Schild. “Podríamos suponer que la vida ha evolucionado en innumerables planetas similares a la Tierra."
“Esto entonces plantea preguntas sobre la antigüedad de la vida. Hay planetas y sistemas solares que son miles de millones de años más antiguos que el nuestro. ¿Qué pasaría si la vida similar a la humana evolucionara en esos planetas hace miles de millones de años? Las implicaciones son asombrosas y humillantes”.
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Arthropods on Mars
Annals of Experimental Biology (2023)
(See figures 1-10 / pages 2-8)
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Mars: Cocoons, Fungi, Nematodes, Rhizoids, Annelids, Eggs, Arthropoda in Gale Crater?
Applied Cell Biology (2023)
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Growth of Cyanobacteria In Gale Crater, Mars, Based on Sequential Images
Annals of Experimental Biology (2023)
Fossils on Mars: A "Cambrian Explosion" and "Burgess Shale" in the Lake Beds of Gale Crater?
Journal of Astrophysics & Aerospace Technology (2023)
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A Mass Extinction on Mars? Evolution, Oceans, Obliquity, Colliding Worlds and the Magnetic Field Magnetosphere
Journal of Chemical, Biological and Physical Sciences (2023).
Modificado por orbitaceromendoza
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