Titán, la luna más grande de Saturno, probablemente sea inhabitable

Un astrobiólogo ha descubierto que es posible que Titán no contenga suficientes aminoácidos para que surja la vida.

Un estudio de la astrobióloga occidental Katherine Nish demostró que hay un océano bajo la superficie de Titán, la luna más grande. Saturno – Lo más probable es que se trate de un entorno inhabitable, lo que significa que cualquier esperanza de encontrar vida en el mundo helado está muerta en el agua.

Este descubrimiento significa que es poco probable que los científicos espaciales y los astronautas encuentren vida en el sistema solar exterior, hogar de los cuatro planetas «gigantes»: JúpiterSaturno, Urano Y Neptuno.

«Desafortunadamente, ahora tendremos que ser menos optimistas cuando busquemos formas de vida extraterrestres dentro de nuestro sistema solar», dijo Nish, profesor de ciencias de la tierra. «La comunidad científica ha estado muy entusiasmada con la idea de encontrar vida en los mundos helados del sistema solar exterior, y este resultado sugiere que puede ser menos probable de lo que suponíamos anteriormente».

Impacto en la búsqueda de vida extraterrestre

Identificar vida en el sistema solar exterior es un área importante de interés para científicos planetarios, astrónomos y agencias espaciales gubernamentales como… NASAEsto se debe en gran medida a la creencia de que muchas de las lunas heladas de los planetas gigantes contienen grandes océanos de agua líquida bajo la superficie. Se cree que Titán, por ejemplo, tiene un océano debajo de su superficie helada que es más de 12 veces el tamaño de los océanos de la Tierra.

Katherine Nish, profesora de Ciencias de la Tierra. Crédito: Comunicaciones occidentales

«La vida tal como la conocemos aquí en la Tierra necesita agua como disolvente, por lo que los planetas y lunas que contienen mucha agua son importantes a la hora de buscar vida extraterrestre», dijo Nish, miembro del Instituto Occidental para la Exploración de la Tierra y el Espacio.

En el estudio publicado en la revista AstrobiologíaUtilizando datos de cráteres de impacto, Nish y sus colaboradores intentaron determinar cuántas moléculas orgánicas podrían transportarse desde la superficie rica en materia orgánica de Titán hasta su océano subterráneo.

Los cometas que colisionaron con Titán a lo largo de su historia han derretido la superficie helada de la luna, creando charcos de agua líquida que se mezclaron con la materia orgánica de la superficie. El derretimiento resultante es más denso que su corteza helada, por lo que el agua más pesada se hunde a través del hielo, llegando posiblemente al océano subterráneo de Titán.

Utilizando tasas supuestas de impactos en la superficie de Titán, Nisch y sus colaboradores determinaron cuántos cometas de diferentes tamaños chocarían contra Titán cada año a lo largo de su historia. Esto permitió a los investigadores predecir el caudal de agua que transporta materiales orgánicos desde la superficie de Titán hacia su interior.

Nish y su equipo descubrieron que el peso de la materia orgánica transportada de esta manera es muy pequeño: no más de 7.500 kg por año de glicina, el aminoácido más simple. agrioQue forman las proteínas de la vida. Esta es aproximadamente la misma masa que la de un elefante africano macho. (Todas las biomoléculas, como la glicina, utilizan carbono, un elemento, como columna vertebral de su estructura molecular).

«Un elefante al año de glicina en un océano 12 veces el tamaño de los océanos de la Tierra no es suficiente para sustentar la vida», dijo Neesh. «En el pasado, la gente a menudo asumía que el agua era sinónimo de vida, pero ignoraban el hecho de que la vida necesita otros elementos, especialmente el carbono».

Otros mundos helados (como Europa y Ganímedes, lunas de Júpiter, y Encelado, luna de Saturno) casi no tienen carbono en sus superficies, y no está claro cuánto se puede obtener de su interior. Titán es la luna helada más rica en materia orgánica del sistema solar, por lo que si el océano debajo de su superficie es inhabitable, no es un buen augurio para otros mundos helados conocidos.

«Este trabajo muestra que es muy difícil transportar carbono en la superficie de Titán a su océano subterráneo, y es muy difícil que el agua y el carbono necesarios para la vida coexistan en el mismo lugar», dijo Nisch.

Dragonfly es un módulo de aterrizaje cuadricóptero que aprovechará el entorno de Titán para volar a múltiples ubicaciones, a cientos de millas de distancia, para tomar muestras de materiales y determinar la composición de la superficie para investigar la química orgánica y la habitabilidad de Titán, y para monitorear las condiciones atmosféricas y de la superficie. Topografía para el estudio de procesos geológicos y realización de estudios sísmicos. Crédito: NASA

Vuelo de libélula

A pesar de este descubrimiento, todavía queda mucho que aprender sobre Titán y, para Nish, la gran pregunta es: ¿de qué está hecho?

Nish es co-investigador del proyecto Dragonfly de la NASA, una misión espacial planificada para 2028 para enviar un avión robótico (dron) a la superficie de Titán para estudiar la química prebiótica, o cómo se formaron y autoorganizaron los compuestos orgánicos para el origen de la vida. Dentro y fuera del suelo.

«Es casi imposible determinar la composición de la superficie rica en materia orgánica de Titán observándola con un telescopio a través de su atmósfera rica en materia orgánica», dijo Nish. «Necesitamos aterrizar allí y tomar muestras de la superficie para determinar su composición».

Hasta ahora solo eso Misión espacial internacional Cassini-Huygens En 2005, aterrizó con éxito una sonda robótica en Titán para analizar muestras. Esta sigue siendo la primera nave espacial que aterriza en Titán y el aterrizaje más lejano jamás realizado por una nave espacial desde la Tierra.

«Incluso si el océano subterráneo no es habitable, podemos aprender mucho sobre la química de la vida previa en Titán y en la Tierra, estudiando las interacciones en la superficie de Titán», dijo Nisch. «Realmente nos gustaría saber si allí se producen interacciones interesantes, especialmente cuando las moléculas orgánicas se mezclan con agua líquida como resultado de colisiones».
Cuando Nish comenzó su estudio final, le preocupaba que pudiera afectar negativamente a la misión Dragonfly, pero en realidad generó más preguntas.

«Si todo el derretimiento de los impactos se hundiera en la corteza de hielo, no tendríamos muestras cerca de la superficie donde se mezclan el agua y la materia orgánica», dijo Nish. «Estas son las áreas donde Dragonfly puede buscar los productos de esas reacciones prebióticas». , para enseñarnos cómo podrían haber surgido”. Vida en diferentes planetas.

«Los resultados de este estudio son más pesimistas de lo que pensaba con respecto a la habitabilidad de la superficie del océano de Titán, pero también significan que existen ambientes prebióticos más interesantes cerca de la superficie de Titán, que podemos muestrear usando instrumentos en Dragonfly».

Referencia: “Aportes orgánicos al océano subterráneo de Titán a través de cráteres de impacto” por Katherine Nish, Michael J. Malaska, Christophe Soutine, Rosalie M. C. Lopez, Connor A. Nixon, Antonin Affolder, Audrey Chattin, Charles Cockell, Kendra K. Farnsworth, Peter M. Higgins, Kelly E. Miller y Christa M. Soderlund, 2 de febrero de 2024, Astrobiología.
doi: 10.1089/ast.2023.0055