Autora: Estela Escolar Serrano
1. Introducción
A lo largo de la historia el ser humano ha tratado de definir la vida con diversas teorías. La búsqueda de vida se encuentra con un obstáculo: la definición de la vida. En la Tierra la vida se basa en compuestos de carbono y en agua líquida como seno de las reacciones químicas. Actualmente se desconoce si en otros lugares del universo puede haber sistemas químicos basados en otros elementos y que utilicen otro disolvente. Hasta que se descubra, los investigadores se basan en lo que a día de hoy se conoce. Por ello, resulta más adecuado caracterizar las propiedades que distinguen la materia viva de lo inerte según se conoce en la Tierra.
En astrobiología se recurre a “definiciones operativas” como la propuesta en la década de 1990 por el bioquímico Gerald F. Joyce:
«un ser vivo es un sistema químico y automantenido que puede realizar evolución darwiniana” [1].
Se llama biomarcadores a las moléculas orgánicas que únicamente pueden haber tenido su origen mediante procesos por parte de seres vivos (biogenicidad) sin que puedan originarse alternativamente mediante algún proceso abiótico (no interviene la vida). Por tanto, encontrar biomarcadores significa encontrar pruebas de que ha habido o hay vida [2]. Por ello, el objetivo de este proyecto es conocer en mayor profundidad las características de Júpiter y Saturno y de sus lunas heladas, las cuales son buenas candidatas preliminares para la presencia de biomarcadores, así como entender los procesos físicos y químicos que dan lugar a esas propiedades y comprobar su potencial habitabilidad.
2. Desarrollo
2.1 Júpiter, Saturno y sus lunas heladas
La búsqueda de vida y de entornos habitables abarca desde los planetas más cercanos a la Tierra hasta mundos lejanos que posean características similares a él. Este proyecto se centrará en un análisis de los sistemas saturniano y joviano, incluyendo tanto Saturno y Júpiter respectivamente, como sus satélites principales, Encélado, Titán y Europa. Esto es debido a que, a pesar de que ambos planetas no cumplen las condiciones de habitabilidad, algunas de sus lunas, como las mencionadas, sí que parecen ser buenos candidatos para el origen de una vida semejante a la conocida.
Dichas condiciones de habitabilidad se fundamentan en proporcionar la posibilidad de que se puedan producir reacciones químicas complejas que den lugar a los elementos constitutivos más esenciales. La presencia de agua líquida (seno de múltiples reacciones químicas), medioambiente estable, materia esencial y energía suficiente para que las reacciones químicas tengan lugar son, junto con escenarios fisicoquímicos que las hagan posibles, las condiciones de habitabilidad fundamentales [1].
2.2 El sistema joviano
2.2.1 Júpiter
Júpiter es el quinto planeta del sistema solar, tomando como centro de referencia el sol, y el más grande de este sistema. En la actualidad quedan reconocidas oficialmente por la Unión Astronómica Internacional 95 lunas pertenecientes a Júpiter. Son los más masivos, grandes y cercanos al planeta Ío, Europa, Ganímedes y Calisto [3].
Debido a las misiones y observaciones de las últimas décadas se conoce que la atmósfera de Júpiter está compuesta en un 89% de hidrógeno molecular (H2), 11% de helio (He) y trazas de metano (CH4), amoniaco (NH3), sulfuro de hidrógeno (H2S) y vapor de agua (H2O) [1].
La ausencia de agua líquida y de moléculas orgánicas supone que Júpiter ofrezca pocas posibilidades para el origen de la vida en él. Sin embargo, su amplio sistema de satélites presenta algunos candidatos cuyas condiciones resultan prometedoras [4].
2.2.2 Europa
Europa es uno de los satélites que tienen condiciones necesarias para la existencia de vida [1]. Una de las particularidades del agua líquida que se encuentra bajo la capa de hielo superficial de Europa es que está en contacto con el lecho rocoso del manto, en el cual hay indicios de importante actividad geológica, es decir, hay una renovación frecuente de materiales. Además, hay elevadas probabilidades de que haya chimeneas hidrotermales que aportan moléculas orgánicas al entorno de agua líquida presente bajo la capa de hielo, proporcionando un seno propicio para que tengan lugar reacciones químicas complejas y creando condiciones variables para que la química dé lugar a diferentes formas de vida (Figura 2). Por ello, a pesar de encontrarse fuera de la zona de habitabilidad, Europa puede ser un sistema habitable[1].
2.3 El sistema Saturniano
2.3.1 Saturno
Saturno es el sexto planeta del sistema solar y el segundo más grande, después de Júpiter [1]. Destaca su complejo y extenso sistema de anillos [4].
Con la información de las misiones de las últimas décadas se conoce que la atmósfera se compone principalmente de un 96,3% de hidrógeno molecular (H2), 3,3% de helio (He), 0,4% de metano (CH4) y trazas de amoniaco (NH3), deuteriro de hidrogeno (HD), etano (CH3-CH3) etino (CH2=CH2) o acetileno (CH≡CH), propano (CH3-CH2-CH3) y fosfina (PH3) (figura 1), produciéndose entre ellos reacciones fotoquímicas inducidas por la radiación ultravioleta del Sol [1].
Aunque las condiciones del planeta no sean propicias para la aparición de vida en Saturno, presenta algunos satélites candidatos que sí que poseen condiciones adecuadas para ello: Titán y Encélado [4].
2.3.2 Titán
Titán está formada por estratos compuestos en un 98,4% de nitrógeno molecular, N2, 1,4% de metano, CH4, 0,2% de hidrógeno molecular, H2, y trazas de etano, oxígeno molecular O2 y cianuro de hidrógeno, HCN. Esta gran actividad química se suma a la actividad geológica de Titán que provoca la presencia en su superficie de una topografía muy variada. Esta superficie rica en compuestos orgánicos protege una capa de hielo de H2O bajo la cual puede haber un extenso océano de agua líquida rico en sales y amoníaco, NH3, que se encontraría sobre otra capa de hielo directamente en contacto con un núcleo rocoso de silicatos hidratados. Por todo ello, este satélite presenta una gran variedad de condiciones fisicoquímicas que supondrían la existencia de un océano interior cuya bioquímica, en el caso de existir, sería semejante a la de la Tierra [6].
2.3.3 Encélado
Su temperatura superficial es de unos -240ºC. Contiene más de un centenar de criogéiseres en las zonas estriadas, es decir, columnas de vapor de aire y pequeñas partículas de hielo y polvo. Tras sucesivos análisis, se detectó que esas eyecciones contenían también trazas de dióxido de carbono (CO2), amoníaco (NH3) y nitrógeno molecular (N2) entre otros. Estos compuestos sugieren la presencia de un océano de agua líquida bajo la superficie helada de Encélado con características similares a las del satélite Europa ya mencionadas (Figura 2) [1].
Esta variedad química lo convierte en un buen candidato para que algún tipo de sistema biológico pueda existir en Encélado [1].
3. Conclusiones
Se consideran condiciones clave para la habitabilidad la presencia de agua líquida, una fuente de energía y elementos químicos esenciales, basándose en la bioquímica conocida en la Tierra. Aunque las investigaciones muestren que Júpiter y Saturno no son propicios para que en ellos surja vida basada en estos aspectos, sí proponen como candidatos prometedores a algunos de sus satélites, entre los que destacan Europa, Titán y Encélado.
Es imprescindible la colaboración multidisciplinar, dado el amplio espectro de conocimientos requeridos para el desarrollo de exploraciones astrobiológicas. Quedan aún retos por superar, como identificar la variedad de posibles bioquímicas que se pueden encontrar en el cosmos.
A pesar de estos retos, cada vez los investigadores se encuentran más cerca de descubrir si hay vida en otros lugares del cosmos y cómo podría ser, dando pie también a que surjan nuevas teorías sobre cómo surgió la vida en el planeta Tierra.
Referencias
1. Briones, C. (2020). ¿Estamos solos? En busca de otras vidas en el Cosmos. (2ª Ed.). Editorial Crítica. https://www.planetadelibros.com/libro-estamos-solos/311820
2. Fernández Suárez, F. (2023). 101 conceptos básicos de Astrobiología. Revista Española de Física, 37. https://openurl.ebsco.com/EPDB%3Agcd%3A2%3A6289522/detailv2?sid=ebsco%3Ap link%3Ascholar&id=ebsco%3Agcd%3A175149917&crl=c&link_origin=scholar.googl e.es
3. National Aeronautics and Space Administration (12 marzo de 2025). Jupiter. https://science.nasa.gov/jupiter/
4. National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. (2022). Origins, worlds, and life: a decadal strategy for planetary science and astrobiology 2023-2032. https://nap.nationalacademies.org/catalog/26522/origins-worlds-and-life-a- decadal-strategy-for-planetary-science
5. Earth’s Gakkel Ridge and the Exploration of Icy Worlds. Astrobiology at NASA. https://astrobiology.nasa.gov/news/earths-gakkel-ridge-and-the-exploration-of-icy-worlds/
6. Coustenis, A., & Hirtzig, M. (2009). Cassini–Huygens results on Titan’s surface. Research in Astronomy and Astrophysics, 9 (3), 249. https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1674-4527/9/3/001/meta
7. Europa en Encélado: la misión L4 de la ESA irá a Saturno. Eureka. El blog de Daniel Marín. https://danielmarin.naukas.com/2024/03/27/europa-en-encelado-la-mision-l4-de-la-esa-ira-a-saturno/comment-page-2/
Artículo participante del VIII Concurso de Artículos de Divulgación Científica de la Universidad de Burgos.
