This is an authorized translation of an Eos article. Esta es una traducción al español autorizada de un artículo de Eos.
A veces se necesita un poco de destrucción para desbloquear los secretos del universo.
En un laboratorio en el Imperial College de Londres, Tara Salter utilizó temperaturas altas para destruir muestras de bacterias y arqueas, dejando fragmentos moleculares. Con este proceso de pirólisis, Salter intentaba simular lo que podría sucederle a moléculas que chocan con una nave espacial, como insectos en un parabrisas.
Específicamente, Salter estaba simulando una nave espacial viajando a través de plumas tipo géiser de las lunas heladas del sistema solar exterior. Científicos han observado plumas que brotan de la corteza helada de la luna de Saturno, Encélado, y de la luna de Júpiter, Europa, y quieren enviar una nave espacial a través de esas plumas para investigar qué tipos de moléculas están siendo expulsadas de los océanos extraterrestres sumergidos.
Cualquier molécula que colisiona con una nave espacial viajando a velocidades de varios kilómetros por segundo sería “aplastada a añicos”, dijo Salter.
Aún si los microbios son parte de lo expulsado por la pluma, la nave espacial muestreando muy probablemente no será capaz de observar organismos completos, solo pedazos de ellos. “Ser capaces de armar el organismo a partir de la detección de partes pequeñas es la meta” de su investigación, dijo Salter. Ella espera que sus muestras de bacterias aplastadas y los fragmentos moleculares que dejan atrás, puedan ayudar a futuros científicos a investigar la posibilidad de vida en uno de estos mundos oceánicos.
Salter presentó su investigación en la reunión AGU en otoño 2020.
Océanos muy lejanos
En el 2005, la nave espacial de la NASA, Cassini, realizó un descubrimiento espectacular: debajo de muchos kilómetros de hielo en la luna de Saturno Encélado, se agitaba un vasto océano de agua líquida. Cassini descubrió este océano casi por accidente cuando voló a través de las plumas tipo géiser de vapor de agua que salían del polo sur de Encélado. Cassini no solo descubrió moléculas de agua en el penacho, también parecía que habían fragmentos de moléculas orgánicas adheridas a los gránulos de hielo volando.
Pero los instrumentos de Cassini no fueron diseñados para distinguir entre moléculas orgánicas grandes, dijo Hunter Waite, director de un programa de espectrometría de masas en el Instituto de Investigación Suroeste en San Antonio.
Ahora que sabemos que una futura nave espacial necesita ser capaz de detectar materia orgánica grande y compleja, estamos preparados. La siguiente misión de la NASA al sistema solar exterior, Europa Clipper, estudiará otra luna que contiene un océano de agua líquida, Júpiter el satélite de Europa. Numerosas observaciones de la nave espacial Galileo y el Telescopio Espacial Hubble indican que, como Encelado, Europa presenta en su superficie plumas. Si esas plumas se originan en el océano interno de la luna o en el reservorio de la subsuperficie, sigue por ser visto.
El espectrómetro de masas de Europa Clipper, supera a Cassini en el hecho que será capaz de detectar y determinar la composición de moléculas orgánicas grandes, dice Waite, quien es también un coinvestigadores en el instrumento. De esa forma, los científicos serán capaces de estudiar exactamente qué material está saliendo de las plumas.
Volando a través de las plumas… en el laboratorio
Para simular una nave espacial volando por las plumas de Europa, Salter tomó especímenes de bacterias extremófilas y se calentaron en una cámara especial a 650ºC, lo que imita la fuerza destructiva de chocar contra una nave espacial. El calor destruye las moléculas hasta cierto punto y, lo que queda es una mezcla de fragmentos. Salter después analizó estos fragmentos con su propio espectrómetro de masas y creó un catálogo.
“Puedes simplificar una bacteria en proteínas, carbohidratos y lípidos”, entre otras cosas, dice Salter. En sus análisis, encontró fragmentos de aminoácidos, cadenas de ácidos grasos que componen lípidos y moléculas que contienen oxígeno, hidrógeno y carbono de los carbohidratos.
Después de analizar los fragmentos, Salter creó una biblioteca de firmas moleculares, una que ella espera expandir y compartir con el resto de los científicos.
“Trabajo como este puede desbloquear gemas ocultas en previos grupos de datos como las mediciones que Cassini realizó de las plumas de Encélado y que también ayudará a informar futuras mediciones de misiones diseñadas para buscar vida en estos océanos extraterrestres”, dijo Morgan Cable, un científico planetario del Laboratorio de Propulsión a Reacción de la NASA en Pasadena, California, quien no estaba involucrado en la investigación.
Sin embargo, “nosotros también necesitamos mantener en mente que nos podemos encontrar con cantidades traza de vida, donde ese espectro de biofirma puede estar escondida bajo una fuerte firma ‘abiótica’”, ella dice.
Salter tiene más planes de destrucción. Quiere destruir células bacterianas utilizando radiación ultravioleta —para imitar la superficie de Europa— y calentar las células en la presencia de agua para ver cómo el agua afecta qué moléculas se preservan.
Del polvo de bacterias pulverizadas, los científicos esperan se compile una biblioteca completa de fragmentos moleculares que ayuden a identificar vida en otro mundo.
—JoAnna Wendel (@JoAnnaScience), Escritora de ciencia
This translation was made possible by a partnership with Planeteando. Esta traducción fue posible gracias a una asociación con Planeteando.