La mejor oportunidad de la humanidad de probar la vida extraterrestre podría ser frustrada por la física
Es probable que el océano interior Encelado esté fuertemente en capas de una manera que puede evitar que la evidencia de vida aumente desde sus ubicaciones esperadas hasta donde podríamos detectarlo, sugiere un nuevo modelado. Si es así, nuestras perspectivas para confirmar que la Tierra no es el único mundo en el sistema solar con biología caería dramáticamente, al igual que la posibilidad de aprender mucho al respecto si pudiéramos establecer que estuviera allí. Es probable que el problema también esté más extendido.
Las agencias espaciales y multimillonarios todavía se centran principalmente en Marte. Sin embargo, si la vida existe más allá de la tierra pero dentro del sistema solar, las probabilidades ahora probablemente favorecen una de las muchas lunas heladas con un océano interno.
Si tal vida existe, lo más probable es que prospera alrededor de los respiraderos hidrotérmicos donde el océano se encuentra con la roca interna, un entorno que se cree que no es diferente a los que existen en el fondo de los océanos de la Tierra. Sin embargo, espera encontrar tal vida, descansar en sus productos que circulan a la superficie de estos océanos y al espacio. Aquí es donde meteorólogos y oceanógrafos han lanzado una llave en las obras.
Aunque ahora se conocen o sospechan muchos océanos internos, parte de la mayor emoción en la última década se ha centrado en la luna de Saturno Encelado, porque los géiseres proporcionan una carretera desde el océano hasta el espacio. Una misión futura podría probar el océano, según el argumento, simplemente volando a través de los géiseres.
Desafortunadamente, los investigadores detrás del nuevo estudio señalan que las columnas heladas representan degustaciones de la parte superior de un cuerpo de agua muy grande, no todo. “Imagínese tratar de detectar la vida a las profundidades de los océanos de la Tierra solo probando agua de la superficie. Ese es el desafío que enfrentamos con Encelado, excepto que también estamos tratando con un océano cuya física no entendemos completamente ”, dijo en un comunicado el autor principal del estudio Flynn Ames, de la Universidad de Reading.
Ames y los coautores han intentado resolver si las corrientes gigantes agitarían el océano para que las capas superiores puedan contarnos sobre los bits más interesantes.
«Hemos descubierto que el océano de Encelado debería comportarse como el aceite y el agua en un frasco, con capas que resisten la mezcla vertical», dijo Ames. “Estas barreras naturales podrían atrapar partículas y trazas químicas de vida en las profundidades de abajo durante cientos a cientos de miles de años. Anteriormente, se pensaba que estas cosas podían llegar de manera eficiente a la cima del océano en varios meses «. En ese tiempo, los autores temen, la evidencia molecular de la vida se rompería.
El problema esencial es que el océano debe enfriarse a medida que se acerca al borde con la carcasa helada. Como la mayoría de las sustancias, el agua normalmente se reduce a medida que se enfría, volviéndose más denso. Sin embargo, con cerca de cero grados, el agua pura comienza a expandirse, preparatoria para convertirse en hielo, que flota debido a su menor densidad. El agua salobre también hace esto, AMES y sus colegas señalan si tiene menos de 20 gramos de sal por kilogramo.
«Esto significa que el enfriamiento desde arriba, en lugar de inducir la convección, debería actuar para aumentar la flotabilidad del agua y promover el desarrollo de una capa estratificada que subyace en la cubierta de hielo», escriben los autores. Cuando esto sucede en los lagos de agua dulce en la tierra, se llama «estratificación inversa».
Tres escenarios para el océano de Encelado: el tradicional en el que la mezcla de la convección (arriba a la izquierda), con estratificación inversa pero diferentes cantidades de forzamiento de marea (abajo), y cómo la temperatura y la salinidad afectan el coeficiente de expansión, que podría dar forma (superior (superior (superior bien).
El equipo utilizó una variedad de figuras plausibles para la salinidad de los océanos y fuerzas de Encelado que conducen la mezcla, pero es posible que haya algo crucial en la luna que no conocemos y, por lo tanto, falta en el modelo. Para complicar las cosas, los autores piensan que el océano se estratifica más cerca de los polos, donde están los géiseres que en el ecuador.
Sin embargo, si la conclusión es correcta, la noticia no solo es mala para la idea de una misión relativamente barata al sistema saturno con equipos para el análisis químico a bordo. Otras propuestas para llegar a estos océanos involucran robots como serpientes que se deslizarían a través de grietas para probar el agua líquida dentro. Sin embargo, esto solo significaría acceder a lo que está cerca de la cima. Pocas máquinas podrían sobrevivir a las presiones cerca de las respiraderos mismos.
La estratificación inversa podría ser un problema en otros mundos donde una concha helada protege un océano líquido del frío del espacio. Sin embargo, otros investigadores han notado que el efecto es mayor para mundos más pequeños con presiones más bajas, lo que hace que Encelado sea más vulnerable que Europa o muchas otras lunas en esta clase.
Los respiraderos de estas lunas son decenas de miles de veces más cerca que más planetas similares a la tierra alrededor de otras estrellas, pero pueden ser casi tan difíciles de alcanzar.
El estudio se publica acceso abierto en la revista Communications Earth and Environment.
