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Aquablog

Océanos subterráneos en el Sistema Solar

Asociamos la presencia de vida en la Tierra a la existencia de agua en nuestro planeta. Sin duda, un medio líquido es necesario para que se produzcan las reacciones químicas que originan la vida.

El agua jugaba un papel fundamental en el experimento de Miller y Urrey, por medio del cual, estos investigadores estadounidenses mostraron en 1953 cómo se podían formar los aminoácidos necesarios para constituir organismos vivos a partir de sustancias inorgánicas, en condiciones ambientales semejantes a las de la Tierra poco después de su formación.  Ciertamente, en la Tierra la vida nació en el agua de los océanos y de las lagunas,  pero podríamos imaginar vidas basadas en otra química diferente a la del agua: otros sustratos líquidos, como por ejemplo el etano, el metano  o el amoniaco podrían ser la base de la química de la vida en otros mundos semejantes a la Tierra.

Más del 70% de la superficie de nuestro planeta está cubierta por agua liquida. En ningún otro planeta del Sistema Solar encontramos una característica semejante. Una presión atmosférica adecuada y una órbita estable alrededor del Sol a una distancia que proporciona temperaturas templadas hace de nuestro planeta un lugar singular en el Sistema Solar, por lo que se refiere a la presencia de agua líquida, aunque sobre su origen todavía no hay una teoría plenamente aceptada por la comunidad científica.   

Concepción artística de la estructura de Encélado y su océano de agua líquida global.
Autor: NASA/JPL.

La proximidad de Mercurio al Sol impide que este planeta contenga agua líquida en su superficie. Muy probablemente, en el pasado pudo haber agua líquida en la superficie de Venus y con más seguridad de Marte, pero hoy queda descartada esa posibilidad. En Marte, hay evidencias de la presencia de agua en forma de hielo subterráneo, algo que también ocurre en la Tierra, por ejemplo en las regiones frías del ártico y que recibe el nombre de permafrost. La tenue atmósfera de Marte contiene ligeras cantidades de vapor de agua, pero como decíamos, no hay ninguna evidencia solida de la presencia de agua líquida en la superficie de Marte hoy en día. El resto de los planetas del Sistema Solar: Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno son gigantes gaseosos, pero algunas de sus lunas son rocosas y podrían disponer de agua líquida.

Concepción artística de la sonda Cassini sobrevolando Encélado y observando los géiseres en el hemisferio sur de la luna de Saturno.
Autor: NASA/JPL

Los satélites Ganimedes y Europa de Júpiter, así como Titán y Encélado de Saturno tienen en común que, al parecer, poseen un océano global de agua líquida bajo una corteza helada. Estos astros del Sistema Solar están más allá de la llamada zona de habitabilidad, que se define como la región en torno a una estrella en que la radiación emitida por el astro permitiría la existencia de agua líquida en la superficie de un planeta (o satélite) rocoso. Pero, como hemos indicado, el océano líquido de estos satélites rocosos no se encontraría en su superficie sino, bajo una capa de hielo de varias decenas de kilómetros de espesor. Las fuerzas de marea producidas por la atracción gravitatoria de los planetas gigantes (Júpiter y Saturno) en torno a los cuales giran estas lunas son las responsables del calentamiento necesario para que el agua de estos océanos subterráneos se mantenga en estado líquido. Es más, esta energía, en algún caso, produce fricciones internas, que junto con la rotación de los propios satélites sobre sus ejes, generan una cierta actividad volcánica en el subsuelo. La sonda de la NASA Cassini, en el año 2005, detectó espectaculares géiseres de vapor de agua en el hemisferio sur de la luna de Saturno, Encélado. Se trata de un satélite pequeño, de tan solo 500 km de diámetro. La corteza helada de Encélado tiene un espesor de  unos 30 a 40 km y debajo estaría el océano de agua líquida.  El pasado 14 de abril, la revista Science publicaba un investigación de la NASA liderada por el científico estadounidense J. Hunter Waite en la que se pone de manifiesto que, además de vapor de agua, estos chorros contienen hidrógeno molecular y dióxido de carbono. Este descubrimiento sugiere que en el océano subterráneo de Encélado se estén produciendo reacciones hidrotermales. Se trataría, por tanto, de un océano energéticamente compatible con la vida de la misma manera que en zonas abisales de los océanos terrestres, este tipo de reacciones entre el agua y las rocas permiten la existencia de microorganismos primitivos que generan energía transformando el hidrógeno y el dióxido de carbono  en metano (metanogénesis microbiana) haciendo de estas fuentes hidrotermales, oscuras y profundas, el hábitat de formas de vida antiquísimas en la Tierra. ¿Pasará esto mismo en Encélado? La respuesta está en el metano. Futuras misiones a esta luna deberán comprobar si el metano que se detecta en la atmósfera de Encélado es de origen geológico o biológico. Si se tratara de lo segundo, sería, por fin, la primera evidencia de vida extraterrestre.

Concepción artística de cómo el agua y las rocas interactúan en el fondo del océano subterráneo de Encélado para producir gas molecular.
NASA/JPL-Caltech/Southwest Research Institute

 

Sobre el autor

Vicent Martínez
Catedrático de astronomía y astrofísica en la Universitat de València. Ha sido durante más de una década director de su Observatorio Astronómico. Su actividad investigadora está dedicada a las galaxias, la estructura a gran escala del universo y la cosmología. Es miembro de los proyectos de investigación ALHAMBRA y J-PAS. Ha publicado más de un centenar de artículos en revistas de prestigio internacional y varios libros de investigación.Ha publicado también centenares de artículos de divulgación científica en periódicos y revistas (La Vanguardia, El País, El Heraldo de Aragón, Levante-EMV, El Temps, Revista de Catalunya, Investigación y Ciencia, Mètode, etc.). Es autor del libro “Marineros que surcan los cielos”, que recibió el Premio de Divulgación Científica “Estudi General” 2005. Recibió, en 2011, el Premio a la Enseñanza y Divulgación de la Física que otorga la Real Sociedad Española de Física y la Fundación BBVA y, en 2013, el Premio José María Savirón de Divulgación Científica.Autor del Blog de Investigación y Ciencia SciLogs “Más allá no hay dragones”. Creador y coordinador del portal de divulgación científica http://www.conec.es y de su portal de YouTube de microdocumentales científicos con más de 200.000 visitas.Página web personal: http://www.uv.es/martinez