Por: Leslie Mullen

Se piensa que Europa, la luna de Jupiter, es uno de los mejores candidatos para albergar vida es nuestro sistema solar. Este mundo cubierto de hielo puede tener agua líquida, energía y compuestos orgánicos, los tres ingredientes necesarios para que la vida prospere. |

Se piensa que Europa, la luna de Júpiter, es uno de los mejores candidatos para albergar vida es nuestro sistema solar. Este mundo cubierto de hielo puede tener agua líquida, energía y compuestos orgánicos, los tres ingredientes necesarios para que la vida prospere.

Vetas de color marrón rojizo destacan grietas en la capa externa de hielo de Europa. Algunos científicos han especulado que microorganismos suspendidos en el hielo de Europa pueden ser la causa de estas coloraciones. Para analizar esta teoría, Brad Dalton, geólogo planetario en el Centro de Investigación Ames de la NASA, comparó el espectro de absorción de infrarrojos (firmas IR) del hielo de Europa con el de microorganismos de los respiraderos de agua caliente del parque Nacional Yellowstone. Dalton descubrió que las firmas IR eran muy similares.

“Solo como diversión, pregunte a un colega que había trabajado en Yellowstone si tenía algún espectro de absorción de IR de bacterias extremófilas”, dice Dalton. Quedó impactado de cómo se parecían a los espectros obtenidos de Europa.

Sin embargo, los microorganismos eran Cyanidium, un alga fotosintética que no sería un buen candidato como colonizador de Europa. Asimismo, las mediciones se realizaron a temperatura ambiente.

Una comparación más realista requeriría espectros obtenidos a temperaturas similares a las encontradas en la helada luna. Por ello Dalton decidió someter a las bacterias extremofilas Deinococcus radiodurans y Sulfolobus shibatae a condiciones similares a las de Europa y luego analizó sus espectros de IR. Con objeto de determinar si una coincidencia en los espectros se debe a alguna cualidad intrínseca de los extremófilos, o solo relacionada con las bacterias en general, también analizaron las cualidades de la más común bacteria intestinal Escherichia coli (E. coli).
E. coli adora temperaturas moderadas de alrededor de 37 C (98.6 F) y un pH neutro (pH=7). El hipertermófilo oxidante de sulfuros Sulfolobus shibatae crece mejor a pH ácido (pH=2) y una temperatura de alrededor de 80 C (176 F). D. radiodurans puede sobrevivir la severa radiación ionizante y ultravioleta del espacio, así como el frío extremo, condiciones de vacío, y daños oxidativos.

De las tres bacterias, D. radiodurans parecería el mejor candidato como análogo de vida en Europa. Sin embargo, Sulfolobus shibatae podría colonizar el océano que puede existir bajo el hielo en Europa. En el laboratorio se ha conseguido hacer crecer Sulfolobus in medios que contenían altas concentraciones de sulfato de magnesio y ácido sulfúrico, ambos compuestos predichos como abundantes en Europa.

La temperatura media en la superficie de Europa es de – 162 C (-260 F), y tiene una prácticamente inexistente presión atmosférica de 10-7 bares (una diezmillonésima parte de un bar, en comparación, la presión atmosférica media en la superficie de la Tierra es de un bar). Dalton midió el espectro de infrarrojos de las bacterias a intervalos de 10 grados desde congelación (0 C, 32 F) hasta los 100 K (-173 C, -280 F). Luego evacuo la cámara hasta una presión atmosférica de 0,01 milibares (10-6 bar). Lo resultados iniciales de estos experimentos muestran que bajo las más extremas condiciones los registros en el IR correlacionan con ciertos aspectos de los encontrados en Europa.

De acuerdo a Dalton, “las bandas de absorción primarias del agua en las muestras de 1.0, 1.25, 1.5 y 2.0 micras cambian de posición con respecto a las observadas en el espectro de Europa. Las características distorsiones y asimetrías de las bandas de 1.5 y 2.0 micras fueron reproducidas en detalle”.

Las huellas distorsionadas en el espectro de IR de Europa fueron detectadas por el Espectrómetro de mapeo del Infrarrojo cercano (Near Infrared Mapping Spectrometer) de la sonda Galileo. Cuando se toman medidas de porciones tranquilas de la luna, el espectrómetro obtiene espectros consistentes con hielo de agua. Sin embargo, cuando examinan estructuras caóticas, como las fracturas y líneas oscuras que se entrecruzan en la superficie de esta luna, se descubren varios espectros distorsionados. Estos patrones de absorción de IR distorsionados indican que las manchas coloreadas están compuestas de agua unida a algún otro material. Muchos científicos creen que una mezcla de sales minerales o ácido sulfúrico contenido en el hielo podría perfectamente explicar el espectro. Las sales podrían evidenciar un océano salado bajo el hielo, tal como indicarían los datos del magnetómetro de la sonda Galileo.

Si las sales son la causa de los patrones de IR distorsionados, lo más probable es que sean sales hidratadas como el carbonato sódico hidratado (Na2CO3.10H2O) y sulfato de magnesio, las cuales solo se forman en presencia de agua líquida. Pero mientras que el espectro general de las sales minerales se ajusta bastante bien al de Europa, no se ha podido encontrar ninguna mezcla de espectros individuales de sales que ajuste exactamente con el de Europa.

“Todos damos por hecho que la superficie de Europa esta compuesta en parte por materiales que contienen agua unida mediante enlaces químicos: tanto minerales hidratados, como sales hidratadas u otros hidratos no familiares”, dice Dalton. “Las células vivas contienen agua enlazada en una gran variedad de formas, incluyendo hidratos. Por esta razón es por lo que quiero investigarlo”.

Aunque las bacterias extremófilas son buenos candidatos para explicar el espectro de IR de Europa, no presentan un ajuste perfecto en las firmas tal como pasa con las sales.

“Ciertamente, no podemos esperar E. coli en Europa,” dice Dalton. “Lo que hubiera tiene que estar muy especializado para medrar allí. Dado que el espectro de IR de la común bacteria E. coli es tan parecido al de los extremófilos, podría haber cualquier número de posibles microrganismos, que evolucionando en Europa también produjeran el mismo tipo de patrones”.

Ninguna de las bacterias extremófilas terrestres podrían sobrevivir en las duras condiciones de la superficie de Europa. Sin embargo, podrían, posiblemente, vivir en el océano líquido que se supone hay bajo la corteza de hielo de Europa. De las tres especies bacterianas que probaron, Dalton dice que los dos extremofilos son los mejores candidatos para vivir en la helada luna. Da la casualidad de que dichas especies son rosa y marrón, lo que ayudaría a explicar las manchas coloreadas de la capa externa de la luna (las sales, por otro lado, son blancas).

“Los microorganismos podrían haber sido lanzados a la superficie en algún tipo de erupción y congelación súbita”, dice Dalton. ”O podrían haber sido posicionados más gradualmente y descubiertos mediante procesos superficiales como impactos de micro-meteoritos”.

Además de los espectros de IR que ajustan al patrón de Europa, Dalton encontró dos bandas espectrales adicionales en el patrón bacteriano que no se ajustan con el de Europa. El dice que estas bandas son debidas a los enlaces amida de las proteínas de la cubierta celular. Dalton sugiere que si las bacterias estuvieran sometidas a una radiación semejante a la que recibe Europa, estos enlaces se desintegrarían y el patrón espectral de las bacterias sería incluso más próximo al de Europa.

Para Dalton, “los enlaces amida se desintegrarían al cabo del tiempo debido al bombardeo de partículas en la superficie de Europa. Se deberían realizar antes experimentos de irradiación de materiales congelados para determinar hasta que punto los resultados de este estudio podrían ser, de hecho, evidencia de vida en Europa”.

Ronald Greeley, geólogo planetario en la Arizona State University, dice que el único camino para que podamos conocer las causas del patrón de IR es tomar muestras en la superficie de Europa. “Son descubrimientos interesantes, pero escasamente definitivos”, dice. “Lo que verdaderamente necesitamos son misiones a la superficie de Europa para recopilar datos que luego pudiéramos calibrar con los datos de los sensores remotos.

A continuación

Dalton planea enseñar sus resultados en Marzo en la Conferencia de Ciencia Lunar y Planetaria (Lunar and Planetary Science conference). Dice, “Esto es solo una pieza de un gran puzzle. Lo único que demuestra es que muchos materiales además de las sales, podrían explicar los patrones de absorción de IR de Europa. Estoy tan sorprendido como cualquiera, y estoy intentando intensamente ser muy escéptico. No reclamo haber encontrado vida en Europa. Aun queda mucho trabajo por hacer”.